Пространственный расчет сооружений на сейсмические воздействия, заданные акселерограммами и сейсмограммами землятресений, с использованием метода конечных разностей

• Автор: Турашвили, Гиви Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тбилиси
• Количество страниц: 127 c. : ил

Глава I. КРАТКИЙ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ РАСЧЕТОВ СООРУЖЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Глава II. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕТОДОМ СРАЩИВАНИЯ ПЛОСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Общая характеристика используемых
в работе расчетных схем
2.2. Вычисление матрицы податливости плоских элементов, испытывающих плоское напряженное состояние
2.3. Вычисление матрицы податливости плоских элементов, испытывающих изгиб
2.4. Методика сращивания деформаций плоских элементов для получения матрицы податливости всей системы
2.5. Учет упругой податливости основания
сооружения
2.6. Определение сейсмической инерционной нагрузки с использованием метода спектрального разложения по собственным формам колебаний
Глава III. МЕТОДИКА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ КОНЕЧНО-РАЗНОСТНОЙ СХЕМЫ
3.1. Общее описание расчетной схемы.
3.2. Конечно-разностные зависимости для характерных узлов пространственной конечно-разностной схемы.
3.3. Ход решения задачи. , . . ,
Глава IV. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ
МЕТОДИКИ
4.1. Результаты расчета гравитационной плотины Жинвальского гидрозула.
4.1.1. Исследование влияний вида конечноразностной схемы и густоты сетки на точность вычисления матриц податливости.
4.1.2. Вычисление матрицы податливости и результаты статического расчета на собственный вес. ... . .
4.1.3. Частоты и формы собственных колебаний без учета и с учетом податливости основания
4.1.4. Результаты расчета напряженно-деформированного состояния плотины при сейсмических нагрузках. ...
4.2. Результаты расчета сейсмической реакции здания жилого дома серии 135Б.
ВЫВОДЫ. . . . . . . .
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ .

. 109

Актуальность темы диссертационной работы определяется широким размахом строительства крупных народнохозяйственных объектов в сейсмоопасных районах страны и возросшими в связи с этим требованиями к методам расчета этих сооружений на сейсмические воздействия в целях достижения их большей надежности и экономичности.
Случайный характер сейсмической нагрузки, местная геология, специфические особенности конкретных сооружений и пр. определяют сложность расчетов колебаний сооружений при сейсмических воздействиях. Например, при расчете плотин из грунтовых материалов на сейсмическое воздействие следует учитывать такие факторы, как пространственный характер работы сооружения, совместную работу плотины и основания, гидродинамическое давление воды в верхнем бьефе, нелинейные динамические свойства грунтов, диссипацию энергии при колебаниях плотины, случайный характер сейсмического воздействия, начальное поле напряжений в теле плотины и т.д.
В настоящее время совместный учет в расчетах всех перечисленных факторов не представляется возможным, и поэтому в каждом конкретном случае вводятся обычно допущения, позволяющие упростить задачу. Эти упрощения носят различный характер и могут касаться расчетной схемы сооружения, свойств материала, интенсивности и вида сейсмического воздействия и пр.
Среди перечисленных факторов, определяющих сложность решения задачи расчета сооружений на сейсмическое воздействие, важное место занимает учет пространственности работы конструкции и пространственного характера сейсмического воздействия. Здесь имеется в виду учет всех трех компонентов вектора перемещения (когда расчет ведется по сейсмограмме) или вектора ускорения
(2.50)
Относительно решений (2.46), (2.48) заметим, что в первом случае использовалась стандартная программа библиотеки ЭВМ БЭСМ-6, во втором - использовалась программа, заимствованная из работы /16/.
После определения по описанной методике вектора узловых ускорений легко определяется и вектор сейсмической инерционной нагрузки:
Рассмотренная методика в диссертационной работе использована для расчета сооружений по заданной акселерограмме землетрясений. Однако в теории сейсмостойкости широко используется и другой метод, основанный на расчете по спектральной кривой, опирающемся на описанную выше методику спектрального разложения /26/.
Приведем краткое описание последовательности расчета по спектральной кривой, рекомендованной в /86/.
Для сейсмической инерционной нагрузки І5 і,к , соответствующей V. -й форме собственных колебаний и приложенной в К -ОЙ точке, имеем:
Здесь К£ - коэффициент сейсмичности, равный при землетрясении в 9 баллов 0,1., а для землетрясений в 8 и 7 баллов соответственно 0,05 и 0,025; Цк - часть веса здания или сооружения, отнесенная к точке " К - коэффициент динамичности; - коэффициент формы, определяемый формулой:
(2.51)
(2.52)