2.4. Нормативный метод расчета линейного осциллятора
на сейсмическое воздействие

Сформулированная выше идея введения расчетных спектральных кривых нашла применение при разработке нормативных документов, как отечественных, так и зарубежных.

33

В отечественных нормах (СССР) СНиП II-А.12-62. В основу расчета был заложен спектр ускорений, представленный в следующем виде:

СW(T) = ксgβ(T),(2.34)

где кс был определен как коэффициент сейсмичности, зависящий от балльности района строительства, а β(t) - как коэффициент динамичности, характеризуемый периодом собственных колебаний системы.

В соответствии с этим формула для определения сейсмической нагрузки была представлена следующим образом

S = KCβ(T)Q. (2.35)

Для коэффициента динамичности была принята спектральная кривая 1 (рис. 2.7), аналитическое описание которой определялось выражением: β = 0,9/T, но не более 3, и не менее 0,6.

Штриховой линией здесь показано теоретически обоснованное очертание спектральной кривой.

Рис. 2.7. Спектральные кривые коэффициента динамичности
Рис. 2.7. Спектральные кривые коэффициента динамичности

В последующей редакции этих норм СНиП II-А.12-69* была сохранена формула (2.35), но для коэффициента динамичности было введено скорректированное выражение: β = 1/T, но не более 3, и не менее 0,8 (кривая 2 на рис. 2.7).

Коэффициент сейсмичности в обеих редакциях принимался равным 0,025, 0,05 и 0,1 соответственно для районов с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.

В последней редакции сейсмических норм СНиП II-7-81 методика определения сейсмических сил была существенно переработана, впрочем, без изменения принципиальных основ спектральной теории. Подробнее эта методика будет описана позднее, когда речь пойдет о расчете систем со многими степенями свободы.

Что же касается обсуждаемого здесь вопроса определения коэффициента динамичности β(T), то согласно СНиП II-7-81 теперь вместо одной расчетной спектральной кривой следует пользоваться тремя

34

спектральными кривыми в зависимости от категории сейсмических свойств грунтов (рис. 2.8).

Описание категорий грунтов по сейсмическим свойствам приводится в таблице 1 СНиП II-7-81. Аналитическое описание этих кривых дается следующим образом:

- для грунтов I категории:

β = 1/T, но не более 3;

- для грунтов II категории:

β = 1,1/T, но не более 2,7;

- для грунтов III категории:

β = 1,5/T, но не более 2,0;

Во всех случаях минимальное значение коэффициента β(T) не должно быть менее 0,8.

Рис. 2.7. Графики коэффициента динамичности по СНиП II-7-81
Рис. 2.7. Графики коэффициента динамичности
по СНиП II-7-81

Применительно к системе с одной степенью свободы сейсмическая сила определяется выражением

S = K1K2KψAβ(T)Q(2.36)

Коэффициент А принимается равным 0,1 0,2 и 0,4 соответственно для районов с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.

Величина коэффициента K1 зависит от степени допускаемых повреждений в зданиях и сооружениях и принимается равной 0,12 или 0,25, а в особо оговоренных случаях, когда не допускается остаточных деформаций или локальных повреждений, принимается K1 = 1.

Коэффициентом К2 учитывается особенности конструктивных решений зданий и сооружений; его значение принимается в пределах от 0,5 до 1,5.

И, наконец, коэффициент Кψ учитывает уменьшение деформативности сооружений башенного типа или каркасных зданий в зависимости от соотношения высоты стоек h к их поперечному размеру b. При h/b > 25 Кψ

35

принимается равным 1,5. Для всех остальных зданий и сооружений Kψ - 1. При 15 <h/b<25 коэффициент Кψпринимается по интерполяции от 1 до 1,5.

36

Rambler's Top100
Lib4all.Ru © 2010.