Сейсмический анализ

0
20
Сейсмический анализ

Сейсмический анализ или анализ сейсмостойкости является интеллектуальным инструментом в сейсмостойком строительстве, который разбивает эту сложную тему на ряд подразделов для лучшего понимания работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой. Анализ сейсмостойкости основывается на принципах динамики сооружений и антисейсмического проектирования. В течение десятилетий, самым распространённым методом анализа сейсмостойкости являлся метод спектров реакции , который получил свое развитие в настоящее время. Однако спектры реакции хороши лишь для систем с одной степенью свободы.

Использование пошагового интегрирования с трехмерными диаграммами сейсмостойкости оказываются более эффективным методом для систем со многими степенями свободы и со значительной нелинейностью в условиях переходного процесса кинематической раскачки. Сейсмотерминология — свод наиболее важных терминов и понятий, используемых в практике антисейсмического проектирования энергетического оборудования и трубопроводов атомных и тепловых электростанций.

Антисейсмическое проектирование — комплекс специальных технических мероприятий, направленных на обеспечение сейсмостойкости вновь проектируемых или реконструируемых энергетических объектов. Сейсмостойкость энергетического объекта — способность его конструкции сохранять в определенной мере сейсмопрочность, сейсмоустойчивость (стойкость к опрокидыванию, смещению, формоизменению), герметичность, работоспособность и безопасность для персонала и населения во время и после землетрясения. Землетрясение — колебание земной поверхности, вызванное образованием очага высвобождения энергии деформации в некоторой зоне земной коры.

Интенсивность землетрясения — мера его воздействия на объекты, выражаемая баллами сейсмической шкалы в зависимости от степени разрушения типовых зданий и сооружений, ощущений очевидцев, изменений земной поверхности. Наряду с этим интенсивность может быть выражена и кинематическими параметрами землетрясения (например, ускорением). Сейсмичность — статистическое распределение интенсивности землетрясения на выделенной территории в зависимости от его повторяемости и наличия возможных очагов; она устанавливается ведомственными картами сейсмического районирования, а также сейсмического микрорайонирования площадок строительства. Сейсмовоздействие — колебательное принудительное движение условной платформы (основания), сообщающей закрепленному на ней объекту переносное (во внешней неподвижной системе отсчета) ускорение, заданное акселерограммами в общем случае в трех ортогональных направлениях движения. Сейсмическая нагрузка (сейсмонагрузка) — динамическая нагрузка объекта, возникающая при сейсмовоздействии; представляется инерционными силами и моментами, вызываемыми переносными и относительными ускорениями объекта при колебаниях.

Акселерограмма землетрясения — запись во времени однокомпонентного процесса изменения ускорения (в виде графика или оцифровки) для фиксированного направления: север-юг (N-S), запад-восток (W-E), вертикали (V). Угловые ускорения не фиксируются и не рассматриваются. Аналоговая акселерограмма (АА) — акселерограмма прошедшего землетрясения, используемая в антисейсмическом проектировании, как правило, с нормированной интенсивностью и выделенной значимой областью. Синтезированная акселерограмма (СА) — искусственно созданный процесс изменения ускорения во времени, отображающий обобщенные спектральные свойства ряда А . Например — Модель сейсмического воздействия «СА-482″. Ответная акселерограмма (ОА) — запись ускорения определенной точки, уровня, этажа объекта в ходе расчетного анализа его колебаний. Разновидностью ОА являются поэтажные акселерограммы (ПА) здания или сооружения. Спектр ответа (СО) — совокупность значений (график, семейство графиков, таблица) абсолютных максимальных ответных ускорений одномассовой колебательной системы (сейсмоосциллятора) при воздействии акселерограммы, определенных в зависимости от собственной частоты и уровней демпфирования осциллятора. Разновидностью СО являются поэтажные спектры ответа (ПСО) для зданий и сооружений. Спектр коэффициентов динамичности (СКД) — безразмерный СО, полученный делением всех его значений на абсолютное максимальное ускорение акселерограммы. Обобщенный спектр ответа (ОСО) — обобщенная совокупность ряда спектров ответа, отражающая наиболее важные объединяющие их свойства.

Аналогичное понятие — обобщенный СКД. Статический метод расчета сейсмостойкости — метод задания сейсмической нагрузки по распределению массы объекта, выбранному масштабу и направлению постоянного ускорения. Линейно-спектральный метод (ЛСМ) расчета сейсмостойкости — метод определения сейсмической нагрузки с использованием спектра ответа (СО, ОСО, ПСО), а также значений собственных частот и форм колебаний объекта. Метод динамического анализа (МДА) сейсмостойкости — метод численного интегрирования уравнений движения системы (математической модели объекта) при сейсмическом воздействии, заданном акселерограммами (АА, СА, ПА). Собственная частота колебаний — число колебательных циклов, совершаемых динамической системой за секунду в процессе её свободных колебаний по одной из собственных форм (циклических взаимосогласованных перемещений). Последние определяются распределением в системе характеристик жесткости и инерции, её динамических степеней свободы.

Относительное демпфирование — безразмерный коэффициент, показатель, параметр (обычно обозначаемый символом «k» ), характеризующий уровень диссипации (рассеяния) энергии колебательной системы за счет внутреннего трения в её циклически деформируемых упругих связях. Альтернативный ему параметр демпфирования — логарифмический декремент колебаний, обозначаемый, например, символом » d » , — соотносится с параметром «k» следующим образом: k = d/6 (точное значение — d/2?). Производная сейсмограмма — запись сейсмоперемещений во времени, полученная двойным численным интегрированием акселерограммы при корректировке (установлении) нулевой линии перемещений. Такие сейсмограммы отличаются от инструментальных сейсмограмм, записанных на сейсмографах, значительными (до десятков и даже более сотни сантиметров) размахами перемещений, на регистрацию которых не рассчитан ни один сейсмограф. Обратным численным дифференцированием производной сейсмограммы получают скорректированную в области сверхнизких частот спектра ответа акселерограмму, позволяющую корректно рассчитывать подвесные низкочастотные системы (котлы, грузы на стропах, сейсмоизоляционные платформы) и скользяще-катящиеся объекты. Проектное землетрясение (ПЗ) — землетрясение заданной сейсмичности со средней повторяемостью один раз в 500 лет. Максимальное расчетное землетрясение (МРЗ) — особо мощное землетрясение со средней повторяемостью один раз в 5 000 лет; обычно превосходит ПЗ по интенсивности в два раза при аналогичных спектральных характеристиках (масштабированное ПЗ).

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here