Об одном методе оценки кривой динамичности

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Строительство. Архитектура


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Общая и прикладная механика Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского, 2011, № 4 (2), с. 112−113
УДК 534.1. 699. 841. 550. 34
ОБ ОДНОМ МЕТОДЕ ОЦЕНКИ КРИВОЙ ДИНАМИЧНОСТИ © 2011 г. В. Г. Григорян, Дж.К. Карапетян
Институт геофизики и инженерной сейсмологии им. А. Назарова НАН РА, Гюмри (Армения)
jon_iges@mail. ru
Поступила в редакцию 16. 05. 2011
Рассматривается задача о возможности использования интегрального параметра кумулятивной абсолютной скорости для оценки кривой динамичности, применяемая в СНиП при расчетах сейсмических нагрузок. Проведен сравнительный анализ кривых динамичности, полученных по максимальным значениям ускорений колебаний грунтов и методом использования кумулятивной абсолютной скорости. Выявлены и исследованы особенности изменений рассмотренных кривых динамичности.
Ключевые слова: инженерная сейсмология, спектральная кривая динамичности, колебания грунта, кумулятивная скорость, интегральные параметры, длительность процесса.
При периодических усовершенствованиях норм антисейсмического строительства, помимо пересмотра некоторых исходных параметров, возникает необходимость уточнения, корректировки, а также предложения более объективных вариантов динамической кривой PC?1). В этом направлении в течение последних нескольких десятилетий было выполнено множество работ, сделаны конкретные предложения [1−7].
Так, исследования кривых (3(7), построенных по инструментальным записям сильных землетрясений, показывают, что уровень максимальных значений последних колеблется в довольно широких пределах. В частности, в последнее время (1989−2005 гг.) широкое использование реальных записей сильных землетрясений и сравнение построенных на их основе кривых в (Т) показали, что этот параметр характеризуется значительным разбросом.
Как известно, величина в (7) представляет собой отношение реакции системы с одной степенью свободы (осциллятора с определенным периодом собственного колебания и затухания)
или же спектра ускорения max |SA (t, Т, n) | к максимальному ускорению колебания грунта —
max |a (t)|,, то есть
t
max | SA (t, Т, n)|
в A (Т, t, n) =¦
max |a (t)|
задачах инженерной сейсмологии, широко стали применяться интегральные параметры колебаний (среднеквадратичные значения ускорений
V
1 г
-j ИО]2 dt-
t1 0
(1)
где а (0 — акселерограмма данного землетрясения, SA (t) — виброграмма ускорения (реакция системы во времени для фиксированных периодов Т), п — коэффициент затухания.
В последнее время, особенно в прикладных
интенсивность по Ариасу
_ t1
Ia = - j [a (t)]2 dt-
2 g 0
кумулятивная абсолютная скорость и/или «импульс» записей (CAV — Cumulative Absolute Velocity)
t1
CAV = j | a (t) | dt-
0
характеристическая интенсивность Ic = (arms)312 X x^, которые характеризуются сравнительно меньшими разбросами оцениваемых величин [8]. Важно при этом еще и то, что в большинстве случаев интегральные параметры в отличие от максимальных ускорений, содержат в себе информацию о полном цикле колебательного процесса — показателя, играющего немаловажную роль в разрушающем эффекте землетрясения.
Исходя из поставленной задачи, рассматривается возможность использования параметра CAV с целью получения более информативной величины в (Т). В данном случае предлагается следующее соотношение:
jp1 |Sa (t, Т, n)| d
J0 |a (t) dt
(2)
где t1 — длительность колебательного процесса.
a
rms
В сущности, выражение (2) позволяет нам оценить динамическое воздействие, учитывая не только максимальную амплитуду и частоту ко -лебания, но и весь цикл (длительность) колебательного процесса.
Для практической реализации поставленной задачи были использованы акселерограммы сильных землетрясений мирового банка данных (США, Турция, Иран, Грузия, Тайвань, Италия и др.). Расчеты спектров реакции и виброграмм выполнены для 50 значений периодов T свободных колебаний систем с 5% -м затуханием в интервале
0. 05−4.0 с.
На рис. 1 приведены средние кривые вА (Г) и вСАУ (Г), полученные путем расчета около трех десятков акселерограмм сильных землетрясений. Из сравнения кривых нетрудно заметить, что, несмотря на их общее сходство, наблюдается некоторое различие кривой РСАУ (Г) от РА (Г). Если средняя кривая вА (Г), рассчитанная по максимальным ускорениям колебаний грунтов характеризуется одним, ярко выраженым пиком — на периоде 0.2 с, то на кривой вСАУ (Г), полученной с использованием интегрального параметра САУ, выделяются два максимума: соответственно на периодах Г = 0.6 с и Г = 1.5 с.
Рис. 1
Очевидно, что наличие второго максимума (на сравнительно больших периодах) указывает на тот факт, что построенная на основе интегрального параметра кривая динамичности является более информативной. В общих чертах средние кривые в (Т) имеют одинаковый характер возрастания и спада, начиная с периодов 0. 4−0.6 с. В пределах периодов Т = 0. 05−0.2 с по величине (уровню) вА (Т) и рсду (Т) равны. Начиная с Т = 0.3 с, уровень кривой Рсду (Т) всегда выше кривой вА (Т).
Список литературы
1. Дарбинян С. С. Относительно коэффциента Р (Т) // Тез. докл. XI объединенной сессии научно-исследовательских институтов Закавказских республик по строительству Тбилиси, 20−21 дек., 1979. С. 121−123.
2. Корчинский И. Л., Жунусов Т. Ж., Малевская О. Я. Количественная оценка параметров ожидаемых землетрясений. Изд-во Казахстан, 1985. 80 с.
3. Медведев С. В. Инженерная сейсмология. М.: Изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962. 283 с.
4. Назаров А. Г Метод инженерного анализа сейсмических сил. Ереван: Изд-во АН АССР, 1959. 284 с.
5. Хачиян Э. Е. Сейсмические воздействия на высотные здания и сооружения. Ереван: Изд-во Айас-тан, 1973. 327 с.
6. Хачиян Э. Е. Прикладная сейсмология. Ереван: Гитутюн НАН РА, 2008. 491 с.
7. Штейнберг В. В. и др. Методы оценки сейсмических воздействий // Вопросы инженерной сейсмологии. М.: Наука, 1993. Вып. 34. 95 с.
8. Григорян В. Г., Карапетян Дж. К. Комплексный анализ количественных параметров колебаний грунтов и оценка их зависимостей от магнитуд землетрясений // Строительная механика и расчет сооружений. 2008. № 3. С. 59−63.
ON A METHOD OF THE ASSESSMENT OF THE CURVE OF DYNAMICITY V.G. Grigoryan, J.K. Karapetyan
The problem on the possibility of the use of an integral parameter of cumulative absolute velocity for the assessment of the curve of dynamicity used in BCS for analyzing seismic loads is considered. A comparative analysis of the dynamicity curve is carried out on the basis of the obtained maximum values of acceleration of ground motion and method of the use of cumulative absolute velocity. Special properties of the changes of the considered dynamicity curves are revealed and studied.
Keywords: earthquake engineering, dynamicity spectrum curve, ground motion, cumulative velocity, duration of process.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой