15.6. Seismic

Расчетная схема сооружения

A = 0.005283 m2	- площадь сечения;
I = 3.82*105 m4	- момент инерции сечения;
E = 1.961*1011 N/m2	- модуль Юнга;
v = 0.32	- коэффициент Пуассона;
p = 7845 kg/m3	- плотность материала;
g = 0.0477	- коэффициент внутреннего неупругого сопротивления;
n = 7	- сейсмический балл по шкале Рихтера;
K1=1	- коэффициент допускаемых повреждений;
K2=1	- коэффициент конструктивных решений;
Ky=1	- коэффициент характеристики конструкции;
Категория грунтов – II

Контрольный расчет ("вручную")

1. Делается расчет свободных колебаний как системы с сосредоточенными массами. Из расчета берутся формы, приведенные массы и периоды свободных колебаний
   
   

   N узла	Приведенная масса	Форма 1 T=0.4616s	Форма 2 T=0.0749s	Форма 3 T=0.0271s	Форма 4 T=0.0152s
   2	182.9	0.006047	-0.02646	-0.04934	0.04792
   3	182.9	0.02135	-0.05098	-0.01536	-0.04666
   4	182.9	0.04191	-0.02413	0.04722	0.03000
   5	141.4	0.06452	0.04528	-0.02710	-0.01104

   
   
2. Вычисляются коэффициенты динамичности. Для грунтов II-й категории по формуле (см. п. Сейсмика)
   
   
   
   
   
   

   	Форма 1	Форма 2	Форма 3	Форма 4
   bi	2.38	2.7	2.7	2.7

   
   
3. Вычисляются коэффициенты разложения сейсмической нагрузки по формам по формуле
   
   
   
   
   
   

   	Форма 1	Форма 2	Форма 3	Форма 4
   ai	50.8	32.3	-18.5	10.8

   
   

где m = 0.1 – коэффициент бальности для расчетного сейсмического бала (7 баллов по шкале Рихтера Сейсмика).

4. Вычисляется сейсмическая нагрузка по формуле
   
   
   
   
   
   

   N узла	Форма 1	Форма 2	Форма 3	Форма 4
   2	56.2	-156.7	-166.7	94.6
   3	198.6	-301.4	-52.2	-92.2
   4	389.1	-142.4	159.7	59.3
   5	463.3	207.0	-70.9	-16.8

   
   
5. Делается статический расчет на данные 4 загружения (см. п. Статический расчет). Для контроля вычисляется перемещение 5-го узла в направлении оси X
   
   
   
   
   
   

Расчет на сейсмику по СНиП II-7-81 (см. п. Сейсмика)

1. Заполняется таблица Сейсмика
   
   
   
   
   
   
2. Выполняется расчет на сейсмическое воздействие (см. п. Решение задачи)
   
   
   
   

Расчет на сейсмику в режиме Произвольное динамическое воздействие (см. п. Расчет на сейсмические воздействия)

1. Вычисляются силы инерции по формуле
   
   
   
   
   
   которые прикладывается к соответствующим узлам в режиме LOAD/ARBITR.DYN. графического редактора (см. п. Задание произвольных динамических воздействий) или в Табличном редакторе (см. п. Произвольные динамические воздействия)
   
   
   
   
   
   Удобней всего это сделать в графическом редакторе, выбрав в качестве Tипа Нагрузки (Load Type) сейсмическое воздействие - пиктограмма
   
   
   
   
   
   
2. Заполняется панель Сейсмического воздействия (см. п. Задание произвольных динамических воздействий) или строка в таблице Произвольные динамические воздействия
   
   
   
   
   
   Частотный интервал 100 rad/sec охватывает 2 собственные частоты констрцкуии.
   Число гармоник случайного процесса принято 30.
   Коэффициенты b и c приняты по рекомендациям Расчет на сейсмические воздействия.
   Коэффициент d вычисляется в предположении, что за время процесса амплитуда уменьшается в 5 раз (Расчет на сейсмические воздействия.) по формуле
   
   
   
   
   
   
3. Выполняется расчет на Произвольное динамическое воздействие (см. п. Решение задачи)
   
   Решение для Индекса k = 1
   
   
   
   
   Решение для Индекса k = 2
   
   
   
   

Расчет на сейсмику в режиме Стационарное случайное воздействие (см. п. Расчет на сейсмические воздействия)

1. Вычисляются силы инерции по формуле
   
   
   
   
   
   которые прикладывается к соответствующим узлам в режиме LOAD/STEAD.STATE графического редактора (см. п. Задание стационарного случайного воздействия) или в Табличном редакторе (см. п. Стационарное случайное воздействие)
   
   
   
   
   
   Удобней всего это сделать в графическом редакторе, выбрав в качестве Tипа Нагрузки (Load Type) сейсмическое воздействие - пиктограмма
   
   
   
   
   
   
2. Строится амплитудно-частотная характеристика системы (см. п. Амплитудно-частотная характеристика)
   
   
   
   
   
   
3. На основе АХЧ формируется таблица частотных интервалов (см. пп. Частотные интервалы или Задание стационарного случайного воздействия)
   
   
   
   
   В окрестности главного пика АХЧ необходима особо подробная разбивка частотного интервала.
   
   
4. Поскольку расчет на Стационарное случайное воздействие выполняется в режиме распределенных масс, необходимо в таблице Материалы задать коэффициент внутреннего неупругого сопротивления g. Поскольку в предыдущем расчете был использован логарифмический коэффициент затухания d = 0.15, то g = 0.15/3.14 = 0.0477.
   
   
5. Выполняется расчет на Стационарное случайное воздействие (см. п. Решение задачи)
   
   
   
   
6. После расчета необходимо проверить, что АХЧ в режиме распределенных масс не сильно отличается от АХЧ в режиме сосредоточенных масс (они могут несколько отличаться).
   
   
   
   
   (синим цветом показана спектральная функция сейсмического воздействия). Если амплитудно-частотные характеристики существенно отличаются, то надо изменить разбивку частотных интервалов и повторить расчет.