tify"> На підставі цих досліджень Оморі розробив методику визначення сейсмічних сил, що отримала назву статичної теорії сейсмостійкості. Цією теорією не враховувалися деформації споруди, його коливання зводилися лише до переносного руху усіх точок споруди разом з основою. У відповідності з цим методом спорудження і його підстава розглядаються як абсолютно жорсткі. Відповідно до принципу Даламбера можна вважати, що до кожної маси mi споруди прикладена інерційна навантаження (сейсмічна сила) si :
(1)
де А - максимальне прискорення основи, яке виражається в частках сили тяжіння g.
Сейсмічні сили прикладають як статичні в центрі ваги кожної маси mi і на їх дію роблять розрахунок конструкції. Значення статичної теорії для розвитку теорії сейсмостійкості полягало в тому, що в її рамках вперше вдалося отримати кількісну, хоча й наближену, оцінку сейсмічних сил, тобто звести проектування сейсмостійких споруд до звичайної інженерної задачі.
Однак очевидно, що статична теорія наближено справедлива лише для досить жорстких споруд, деформації яких, у порівнянні зі зміщенням підстави, нехтує малі.
Істотним недоліком статичного методу є неможливість обліку в його рамках динамічних властивостей конструкції. Нехтування цими властивостями веде до суттєвих помилок у розрахунках споруд, які йдуть не в запас міцності.
1.2 Спектральний метод розрахунку
1.2.1 Поняття про спектральний методі розрахунку споруд
Спектральний метод розрахунку конструкцій на сейсмічні впливи є в даний час основним, як у нашій країні, так і за кордоном. Він займає проміжне місце між статичним і динамічним методами. Як і статичний спектральний метод розрахунку передбачає визначення сейсмічних інерційних навантажень (сил) si , прикладених в центрі ваги маси mi , а потім конструкція розраховується на дію сил si , прикладених до конструкції статично. Динамічні властивості конструкції враховуються при визначенні навантажень si . Для цього рух системи розкладається за формами коливань, т. Е. Представляється як сума деяких рухів (форм коливань):
(2)
Тут yi (t) - зміщення маси тi, залежне від часу t ;
xij - коефіцієнт розкладання руху за формами коливань; (i-я компонента j-о власного вектора системи);
? j (t) - функція, що визначає зміну в часі переміщення по j-ю формою коливань;
yij (t) - зміщення маси mi по j-ю формою коливань;
п - число ступенів свободи системи.
Якщо розглянути рух всієї системи по одній формі коливань, то всі крапки будуть зміщуватися синхронно і форма коливань не змінюється в часі (рис. 1).
Рис. 1 - Розкладання руху за формами коливань
Сейсмічні навантаження визначаються по кожній формі коливань:
сейсмостійкість будівельний спектральний
(3)
де sij - сейсмічне навантаження за j-ю формою коливань, що діє на масу mi ;
? ( Tj ,? j) -коефіцієнт динаміки, залежний в загальному випадку від періоду коливань по j-й формі Tj, коефіцієнта непружного опору? j і виду впливу (розрахункової акселерограми підстави );
? ij - коефіцієнт форми, що враховує розподіл інерційних навантажень за формами коливань.
Формули (1) і (3) відрізняються один від одного, по-перше, наявністю коефіцієнтів динаміки ? і форми ? , і, по-друге, тим, що формула (3) застосовується для кожної форми коливань. По кожній формі коливань проводиться і статичний розрахунок конструкції на дію сил sij , в результаті чого визначаються зусилля в елементах конструкції за формами коливань.
1.2.2 Нормування сейсмічних навантажень по спектральної методикою
Спектральна методика прийнята в даний час в якості основної в нормативних документах на проектування та будівництво сейсмостійких споруд. Ця методика регламентується будівельними кодами більшості країн і зокрема СНиП II - 7-81 * «Будівництво в сейсмічних районах» [1].
При розробці нормативного варіанта спектральної методики в основу розрахунку покладена формула визначення інерційних сейсмічних навантажень (2.3). Однак вхідні в неї параметри визначені емпі...
