open all | close all

3.10.3. Расчет на сейсмические воздействия

Сейсмическое воздействие аппроксимируется стационарным случайным процессом. Спектральная плотность сейсмического ускорения принимается в виде дробно-линейной функции

где a0 и Q0 -параметры, зависящие от сейсмогеологических особенностей района; в первом приближении для плотных грунтов основания можно принять a0=7.5сек-1; Q0=16.9сек-1.

Нормированный спектр сейсмического воздействия

Расчет может быть произведен в двух режимах. В первом случае в качестве нагрузки для этого режима расчета следует приложить к узлам, в которых сосредоточены массы, силы инерции. Силы инерции вычисляются как произведение массы на стандарт сейсмического ускорения

Qi=mgmi

где mi - значение массы в i-м узле; g - ускорение свободного падения. Коэффициент m принимается в зависимости от сейсмической бальности

Cейсмичность Коэффициент m
7 баллов 0,1
8 баллов 0,2
9 баллов 0,4

К сейсмическим силам инерции может быть введена корректирующая система коэффициентов K1, K2, Ky имеющих различный смысл для различных норм расчета (более подробно см. пп. Сейсмика и Сейсмическое воздействие).

Другая возможность - выбрать режим структурной нагрузки. В этом случае для задания сейсмического воздействия достаточно указать бальность площадки и набор корректирующих коэффициентов (см. п. Задание стационарного случайного воздействия).

Для правильной оценки поведения конструкций при сейсмическом возбуждении при прямых динамических расчетах необходимо правильно задать параметры затухания конструкции. Особенностью сейсмического возбуждения является то, что вместе с конструкцией в движение вовлекается огромная масса грунта. Поэтому поглощающие свойства такой системы могут существенно отличаться от аналогичных свойств той же конструкции, колеблющейся на жестком основании. Поэтому параметры затухания конструкции при сейсмическом возбуждении должны приниматься на основе специальных обоснований. При отсутствии таких обоснований можно порекомендовать воспользоваться Нормами проектирования сейсмостойких атомных станций - НП-031-01.

В скобках приведены рекомендуемые значения затухания колебаний в процентах от критического. В интервале значений расчетных напряжений s от 0,67R до 0,9R значения логарифмического декремента колебаний d допускается принимать по интерполяции.

Ниже приводятся графики коэффициента динамичности для различных значений логарифмического декремента затухания, полученные прямым интегрированием решения для одномассовой системы по стандартному сейсмическому спектру при a0=7.5сек-1; Q0=16.9сек-1.

Сравнение этих графиков с коэффициентами динамичности по различным нормам (см. п. Сейсмика) также может дать полезную информацию при определении логарифмического декремента затухания. Ниже в таблице приведены примерные значения эквивалентного логарифмического декремента затухания в зависимости от категории грунта для различных норм расчета.

Для НП-031-01 рекомендуется назначать логарифмический декремент затухания на основе специальных обоснований, но при этом вводить дополнительный корректирующий коэффициент К2 к нагрузке в соответствии с таблицей

Напомним, что в динамических расчетах систем с распределенными массами, поглощающие свойства системы задаются в таблице Материалы коэффициентом внутреннего неупругого сопротивления g. Коэффициент внутреннего неупругого сопротивления g связан с коэффициентом поглощения энергии f, декрементом затухания d и критическим отношением поглощения z (critical damping ratio - c/cc) соотношениями