Сейсмика
Рис.5.4.2. Диалоговое окно
Сейсмика
В этом окне назначаются характеристики загружений для расчета на сейсмические воздействия согласно
СНиП II-7-81*. Операции по назначению этих характеристик достаточно просты. Мы не будем подробно останавливаться на каждом элементе управления этого окна. Сосредоточим внимание на тех вопросах, которые требуют дополнительных пояснений.
Пользователей не должен смущать тот факт, что списки с характеристиками сооружения не так подробны, как в СНиП. Это объясняется возможностями диалоговых окон. Эти списки носят чисто информационный характер и, если информации недостаточно, лучше воспользоваться СНиП, в которых имеются ссылки на соответствующие таблицы.
Сейсмичность площадки задается без учета категории грунта. Изменение сейсмичности в зависимости от категории грунта следует учесть при задании значения поправочного коэффициента.
Под Ориентацией высоты здания на схеме следует понимать направление действия гравитационных сил. С необходимостью задания этого значения, отличным от направления оси Z, мы можем столкнуться только в том случае, если по каким-то соображениям ориентация модели конструкции на расчетной схеме отличается от действительного положения конструкции в пространстве.
Поправочный коэффициент задается для корректировки исходных данных, если имеется необходимость полнее учесть требования СНиП. Этот коэффициент может принимать любое положительное значение, и на него умножаются результаты расчета инерционных сил от сейсмического воздействия. В качестве примеров, когда необходимо применять значение поправочного коэффициента, отличное от единицы, можно указать на такие ситуации:
- категория грунта требует изменения сейсмичности площадки (например ее уменьшения на один балл), что приводит к необходимости задания шестибалльной сейсмики (см., например, табл. 1 СНиП II-7-81*). Учитывая то, что повышение сейсмичности на один балл приводит к удвоению результата, можно указать сейсмичность площадки как семибалльную и задать значение поправочного коэффициента равным 0.5;
- необходимо проверить расчетом реально существующую конструкцию на воздействие землетрясения интенсивностью 8.5 баллов. Достаточно указать сейсмичность площадки в 8 баллов и задать значение поправочного коэффициента равным 28,5/28 = 1.414;
- “Нормы проектирования атомных станций” ПН Г-5-006-87 (пункт 3.3) требуют учитывать специальный коэффициент особых условий эксплуатации атомных станций Кэ. Это можно сделать, задавая соответствующие значения поправочного коэффициента в окне Сейсмика.
Направление действия сейсмической нагрузки задается значениями косинусов углов по отношению к осям общей системы координат.
Назначение остальных характеристик для рассматриваемого режима не должно вызывать трудностей.
В основу норм [24] положен спектральный подход, в соответствии с которым расчетная спектральная кривая (закон изменения коэффициентов динамичности) определяет динамическую реакцию простого маятника на ускорение точки подвеса при сейсмическом возмущении.
В общем случае при ускорениях основания сооружения d2zo/dt2, происходящих при землетрясении, инерционные силы (19.11) определяются абсолютными ускорениями, которые суммируются с относительными ускорениями от деформации сооружения
Jc(t) = M(d2Z/dt2 - d2zo/dt2), (19.33)
что при подстановке в (19.12) дает фиктивную нагрузку
fc(t) = M d2zo/dt2 . (19.34)
От воздействия (19.34) решение ищется путем разложения по формам собственных колебаний в форме интеграла Дюамеля (см. раздел 3 справочника [5]) и в конце концов приводится к расчету на инерционные силы Sik, действующие по направлению k-ой
массы при колебаниях по i-ой форме
Sik = QkKcb(Ti)hikcosjok. (19.35)
Здесь Qk
– вес k-ой массы; Kc – коэффициент сейсмичности, зависящий от бальности землетрясения (напоминаем, что переход к следующему баллу связан с удвоением мощности землетрясения) и от класса сооружения; b – коэффициент динамичности, зависящий от периода собственных колебаний рассматриваемой формы и определяемый по формуле
b = a/T (b £ b), (19.36)
где константы a и b связаны с категорией грунта основания; hik – приведенные ускорения (19.30); jok – угол между направлением сейсмического толчка и смещением Zk.
От нагрузок (19.35) определяются отклики Xi
для каждой из учитываемых форм колебаний, затем находится максимальный из них Xa = maxiïXiïи определяется расчетное значение
X = [X2a ±
