Теория сейсмостойкости

1. ТЕОРИЯ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДЛЯ
ИНЖЕНЕРОВ

2. Наиболее сильные по последствиям землетрясения

3. Элементарные сведения из сейсмологии

Эпицентрально е рассто яние
R
Глубина очага Н
Эпицентральная о блас ть
Зо на интенсивных
ко лебаний
Зо на снижения
интенсивно сти ко лебаний
Линия распро странения во лн
Гипоцентральная область
Фро нт распро странения во лн
ТИПЫ ТЕКТОНИЧЕС КИХ РАЗЛОМ ОВ
СБРОС
СД ВИГ
НАД ВИГ
ХАРАКТЕР РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН ОТ ОЧАГА К ПОВЕРХНОСТИ
V1
E
И з м е не ние а м пл иту ды кол е ба ний
при пе ре х оде из с л оя в сл ой
Энергия во лны
E = A2 c K
V2
G
V1 1.5 V2
Изменени е линии распространения во лны при переходе из с лоя в слой

4. Сила землетрясения и ее прогноз

Изосейсты повторяемости
8-балльных сотрясений в
Туркмении

5. Характеристика сейсмической опасности территории бывшего СССР

6. Основы расчета на сейсмические воздействия

q
m q Cy
y
q=y0+y
m
C
m y Cy m y 0
y k 2 y y 0
k
y0
C
m
T
2
k
Учет сил сопротивления
m q Cy bI y bEq
bI – коэффициент внутреннего демпфирования;
bЕ – коэффициент внешнего демпфирования;
m y bI bE y Cy m y 0 bE y 0
y 2n y k 2 y y 0 2n E y 0
y ky k 2 y y 0 E ky 0
- коэффициент внутреннего сопротивления;
= /2 – затухание в долях критического
= - декремент колебаний; =2 - коэффициент поглощения
СЕЙСМИЧЕСКИЕ СИЛЫ
S M y M y 0 M Ag QA

7. Основы расчета на сейсмические воздействия

Sтеор M A g T, эт K
S K1 K 2 M A g T, эт K
Mg=G;
K1K2A=Kc
S K c G T, эт K
b
h
S
Проверка по
эксцентриситету
h
S
2 Kc K h
e
G
2
Проверка по сдвигу по
подошве
G
k запаса
Gf
f
S
Kc K
Проверка по
эксцентриситету
h
S
K K h
e 3 c
G
3

8. ОШИБКА ОМОРИ

9. МНОГОУРОВНЕВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Несколько предельных состояний и несколько
расчетных нагрузок
PBD – Perfomance Based Designing
No-collapse requirement – для обычных сооружений
повторяемость примерно раз в 500 лет, т.е. по карте А,
в Еврокоде-8 называется Design Earthquake
Damage Limitation Requirement - повторяемость
примерно раз в 100 лет или в другом месте Еврокода
– раз за срок службы
В нормах СССР для АЭС, больших плотин, мостов
первое называется максимальным расчетным, а
второе проектным. В новых СП первое называется
проектным, а второго вовсе нет.
Идея двойного расчета – на относительно слабые
частые воздействия в упругой стадии работы без
повреждений и на сильные редкие воздействия с
повреждениями
Спектральный метод обслуживает оба расчета

10. РАСЧЕТ НА СЛАБОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ (ПЗ)

S K1 ,ПЗ K 2 M A g T , эт K
K1,ПЗ – коэффициент перехода от сильного
воздействия (МРЗ) с ускорениями Ag к слабому (ПЗ) с
ускорениями K1,ПЗA g; не зависит от типа сооружения,
но зависит от сейсмической опасности территории
(ситуационной сейсмичности)
РАСЧЕТ СИЛОВОЙ, т.е. ограничиваются усилия и
напряжения в элементах конструкции
РАСЧЕТ НА СИЛЬНОЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ (МРЗ)
S K1 ,МРЗ K 2 M A g T , эт K
K1,МРЗ – коэффициент коэффициент предльных
состояний (редукции); не зависит от сейсмической
опасности территории, но зависит от свойств
сооружения
РАСЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ, т.е. ограничиваются
перемещения в элементах конструкции

11. РАСЧЕТ НА СИЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ (МРЗ)

S
4
S(max)
усл
Sусл
5
Sупр
SТ
0
6
3
1
uT
uупр
uу-п
2
u
umax
uпл
u (lim)
пл
Условие сейсмостойкости при МРЗ
u пл u (lim)
пл
(1)

12. РАСЧЕТ НА СИЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ (МРЗ)

(max)
S уcл S усл
(2)
(max)
u max S усл
K
uT
ST
1
S уcл
ST
K
На практике условную нагрузку Sусл заменяют
упругой условной нагрузкой Sупр, совмещая точку
5 и точку 6 на рис. 3. При таком допущении
вместо равенства (2) получают
Sупр К1,МРЗ<ST
(3)