Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Сентябрь 1, 2022

Главная
География
Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Содержание

2. «...людей убивают не землетрясения, а здания» М.А.Клячко Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD
3. Общие сведения о землетрясениях Землетрясения возникают обычно в зонах разлома земляной коры, их интенсивность в очаге
4. От очага к поверхности распространяются глубинные волны: продольные волны сжатия и поперечные волны сдвига. При отражении
5. Сейсмические движения грунта определяются акселерограммами (зависимость «ускорение - время»), велосиграммами («скорость - время») или сейсмограммами («перемещение
6. Часто используется способ задания сейсмического воздействия с помощью спектра отклика Расчет на сейсмические воздействия в системе
7. Нормирование сейсмических воздействий Нормативные документы регламентируют выполнение сейсмических расчетов на базе линейно-спектральной теории. В ее основе
8. В СНиП эти данные приводятся в форме коэффициента динамичности. Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD
9. Используется предположение о поведении основания сооружения как единого жесткого тела (к сожалению, без явного указания на
10. Поступательное движение Вращение Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD
11. Сейсмическая нагрузка Расчетная сейсмическая нагрузка в точке k, соответствующая i-му тону собственных колебаний Sik = K1K2QkAβiKψηik
12. Динамическая модель Принятая динамическая модель определяет частоты и формы собственных колебаний. Важно правильно указать учитываемые массы
13. В системе «сооружение-основание» возникает обратное воздействие сооружения на основание. Его интенсивность зависит от массы сооружения m,
14. Важно правильно выбрать число учитываемых форм собственных колебаний. Бывают случаи, когда первые 6-7 собственных форм не
15. Для определения частот и форм собственных колебаний можно использовать блочный алгоритм Ланцоша со сдвигами. Реализованный в
16. Опыт показывает, что приращение значения учтенной массы происходит негладко, и многие собственные формы практически ничего не
17. Сопоставление критерия учтенных масс и критерия реакции системы 2-я форма 1-я форма 3-я форма SRSS по
18. Сейсмическая реакция Суммирование вкладов отдельных форм колебаний нормами рекомендуется выполнять с использованием среднеквадратичной оценки Розенблюма. Расчет
19. Использование формулы Розенблюма «гасит» знаки модальных компонент сейсмической реакции, что может приводить к недоразумениям. Для варианта
20. Суммирование внутренних усилий, которые определяются для каждой из учитываемых форм собственных колебаний, также выполняют по формуле
21. Простейшие консольные схемы, широко распространенные в практике проектирования, являются данью традиции «ручного» расчета. Более того, они
22. Предположение о синхронном движении всего основания недопустимо использовать, когда размеры сооружения сопоставимы с длиной сейсмической волны.
23. Направление действия сейсмической нагрузки задается в программе с помощью направляющих косинусов. Требуется перебрать множество таких направлений,
24. Было интересно проверить, что происходит в зданиях, где не выполняются конструктивные рекомендации для строительства в сейсмических
26. Скачать презентацию

Слайд 2

«...людей убивают не землетрясения, а здания»
М.А.Клячко
Расчет на сейсмические воздействия в системе

SCAD

Слайд 3

Общие сведения о землетрясениях
Землетрясения возникают обычно в зонах разлома земляной коры,

их интенсивность в очаге измеряется шкалой магнитуд M (шкалой Рихтера), а на поверхности земли сила землетрясения I определя-ется шкалой балльности

Примерно:
I = 1,5M -3,5lg(h2 + d2)1/2 + 3
где глубина h и расстояние d заданы в километрах

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 4

От очага к поверхности распространяются глубинные волны: продольные волны сжатия и

поперечные волны сдвига.

При отражении глубинных волн от дневной поверхности возникают поверхностные волны Лява (сдвиги в плоскости дневной поверхности) и волны Рэлея (аналогичные волнам на воде).

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 5

Сейсмические движения грунта определяются акселерограммами (зависимость «ускорение - время»), велосиграммами («скорость

- время») или сейсмограммами («перемещение - время»)

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 6

Часто используется способ задания сейсмического воздействия с помощью спектра отклика
Расчет на

сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 7

Нормирование сейсмических воздействий
Нормативные документы регламентируют выполнение сейсмических расчетов на базе линейно-спектральной

теории. В ее основе лежат вычисленные (или замеренные) ускорения маятников с различными периодами собственных колебаний, вызванные землетрясением. Максимальные значения таких ускорений представляются в функции периода собственных колебаний маятника (пробного осциллятора) и образуют спектр реакций, который служит основой для определения сейсмической нагрузки.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 8

В СНиП эти данные приводятся в форме коэффициента динамичности.
Расчет на сейсмические

воздействия в системе SCAD

Слайд 9

Используется предположение о поведении основания сооружения как единого жесткого тела (к

сожалению, без явного указания на эту гипотезу), предполагая, что все опорные точки конструкции движутся поступательно по одинаковому закону X0 = X0(t).

Учет вращений, сопровождающих поступательное перемещение основания, предусматривается в проекте новых норм, однако в этой части еще продолжается дискуссия.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 10

Поступательное
движение
Вращение
Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 11

Сейсмическая нагрузка
Расчетная сейсмическая нагрузка в точке k, соответствующая i-му тону

собственных колебаний
Sik = K1K2QkAβiKψηik
K1 – допустимые повреждения; K2 и Kψ– конструкция;
Q – вес массы; А – расчетная сейсмичность;

Здесь Ψ − форма собственных колебаний.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 12

Динамическая модель
Принятая динамическая модель определяет частоты и формы собственных колебаний. Важно

правильно указать учитываемые массы и жесткости.

Заметное влияние оказывают «ненесущие» элементы здания (перегородки, ограждения и т.п.).
Первый тон:
без перегородок – 9,6 Гц
с перегородками – 13,2 Гц

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 13

В системе «сооружение-основание» возникает обратное воздействие сооружения на основание. Его интенсивность

зависит от массы сооружения m, радиуса фундамента r = (F/π)1/2, плотности грунта ρ и скорости распространения волн V.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 14

Важно правильно выбрать число учитываемых форм собственных колебаний. Бывают случаи, когда

первые 6-7 собственных форм не влияют на решение

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 15

Для определения частот и форм собственных колебаний можно использовать блочный алгоритм

Ланцоша со сдвигами. Реализованный в SCAD вариант метода оснащен механизмом подсчета процента учтенной модальной массы.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 16

Опыт показывает, что приращение значения учтенной массы происходит негладко, и многие

собственные формы практически ничего не привносят в этот показатель.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 17

Сопоставление критерия учтенных масс и критерия реакции системы
2-я форма
1-я форма

3-я форма

SRSS по 100 формам

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 18

Сейсмическая реакция
Суммирование вкладов отдельных форм колебаний нормами рекомендуется выполнять с

использованием среднеквадратичной оценки Розенблюма.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 19

Использование формулы Розенблюма «гасит» знаки модальных компонент сейсмической реакции, что может

приводить к недоразумениям.

Для варианта б) будут возбуждаться обе формы собственных колебаний, но тот факт, что компоненты по оси Y имеют разные знаки и гасят друг друга, окажется потерянным. В результате окажется, что возбуждаются перемещения не только по направлению действия сейсмического толчка, но и в перпендикулярном направлении.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 20

Суммирование внутренних усилий, которые определяются для каждой из учитываемых форм собственных

колебаний, также выполняют по формуле Розенблюма, и потеря знака при возведении в квадрат приводит, например, к тому, что сжато-изогнутые сечения оказываются растянуто-изогнутыми.
Для борьбы с этим явлением значениям компонент вектора внутренних усилий присваиваются знаки такие, как в первой форме собственных колебаний. Но для этого нужно предположить, что именно первая форма собственных колебаний и реализует основной вклад в суммарное значение каждой из компонент вектора-ответа. А это не всегда так.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 21

Простейшие консольные схемы, широко распространенные в практике проектирования, являются данью традиции

«ручного» расчета. Более того, они маскируют некоторые реальные эффекты поведения конструкций, что приводит к необходимости искусственного введения эксцентриситетов (см. п. 2.15 норм), чтобы учесть крутильные колебания.

Можно ввести массы с коэффициентами γf и 2-γf на разных половинах схемы.

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 22

Предположение о синхронном движении всего основания недопустимо использовать, когда размеры сооружения

сопоставимы с длиной сейсмической волны.

N17,max = 6,165 (14,606)
N17,min = -5,637 (-16,796)

синхронно

Не синхронно

Пролет 266 м
Длина волны 432 м

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 23

Направление действия сейсмической нагрузки задается в программе с помощью направляющих косинусов.

Требуется перебрать множество таких направлений, чтобы найти найневыгоднейшее, и они оказываются различными для разных факторов.
Детальные рекомендации приведены в нормах проектирования атомных объектов:
S = Sx + 0,4Sy + 0,4Sz;
S = 0,4Sx + Sy + 0,4Sz;
S = 0,4Sx + 0,4Sy + Sz;
S = (Sx2 + Sy2 + Sz2)1/2

Направление действия

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Слайд 24

Было интересно проверить, что происходит в зданиях, где не выполняются конструктивные

рекомендации для строительства в сейсмических районах, и для этого выполнены расчеты недавно построенного в Киеве здания.

По сравнению с обычным расчетом, не учитывающим сейсмическое воздействие, расчетные усилия в некоторых несущих элементах возросли на 15% при сейсмичности 5 баллов и на 40% - при 6 баллах.

Здания обычной застройки

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Содержание

«...людей убивают не землетрясения, а здания»М.А.КлячкоРасчет на сейсмические воздействия в системе

Общие сведения о землетрясенияхЗемлетрясения возникают обычно в зонах разлома земляной коры,

От очага к поверхности распространяются глубинные волны: продольные волны сжатия и

Сейсмические движения грунта определяются акселерограммами (зависимость «ускорение - время»), велосиграммами («скорость

Часто используется способ задания сейсмического воздействия с помощью спектра откликаРасчет на

Нормирование сейсмических воздействийНормативные документы регламентируют выполнение сейсмических расчетов на базе линейно-спектральной

В СНиП эти данные приводятся в форме коэффициента динамичности.Расчет на сейсмические

Используется предположение о поведении основания сооружения как единого жесткого тела (к

Поступательное движениеВращениеРасчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Сейсмическая нагрузка Расчетная сейсмическая нагрузка в точке k, соответствующая i-му тону

Динамическая модельПринятая динамическая модель определяет частоты и формы собственных колебаний. Важно

В системе «сооружение-основание» возникает обратное воздействие сооружения на основание. Его интенсивность

Важно правильно выбрать число учитываемых форм собственных колебаний. Бывают случаи, когда

Для определения частот и форм собственных колебаний можно использовать блочный алгоритм

Опыт показывает, что приращение значения учтенной массы происходит негладко, и многие

Сопоставление критерия учтенных масс и критерия реакции системы2-я форма 1-я форма

Сейсмическая реакция Суммирование вкладов отдельных форм колебаний нормами рекомендуется выполнять с

Использование формулы Розенблюма «гасит» знаки модальных компонент сейсмической реакции, что может

Суммирование внутренних усилий, которые определяются для каждой из учитываемых форм собственных

Простейшие консольные схемы, широко распространенные в практике проектирования, являются данью традиции

Предположение о синхронном движении всего основания недопустимо использовать, когда размеры сооружения

Направление действия сейсмической нагрузки задается в программе с помощью направляющих косинусов.

Было интересно проверить, что происходит в зданиях, где не выполняются конструктивные

Похожие презентации

«...людей убивают не землетрясения, а здания»
М.А.Клячко
Расчет на сейсмические воздействия в системе

Общие сведения о землетрясениях
Землетрясения возникают обычно в зонах разлома земляной коры,

Часто используется способ задания сейсмического воздействия с помощью спектра отклика
Расчет на

Нормирование сейсмических воздействий
Нормативные документы регламентируют выполнение сейсмических расчетов на базе линейно-спектральной

В СНиП эти данные приводятся в форме коэффициента динамичности.
Расчет на сейсмические

Поступательное
движение
Вращение
Расчет на сейсмические воздействия в системе SCAD

Сейсмическая нагрузка
Расчетная сейсмическая нагрузка в точке k, соответствующая i-му тону

Динамическая модель
Принятая динамическая модель определяет частоты и формы собственных колебаний. Важно

Сопоставление критерия учтенных масс и критерия реакции системы
2-я форма
1-я форма

Сейсмическая реакция
Суммирование вкладов отдельных форм колебаний нормами рекомендуется выполнять с