Методы оценки сейсмостойкости многоопорных сооружений

• Автор: Дмитровская, Любовь Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

раздела I аимеиование раздела страниц

Оглавление
Введение

1 Анализ состояния исследуемого вопроса ю

1.1 Краткий обзор развития методов оценки сейсмостойкости зданий и сооружений

1.2 Анализ повреждений многопролетных сооружений при сейсмических воздействиях

1.3 Анализ методов расчета протяженных многопролетных конструкций

1.4 Цель и метод исследований

2 Развитие спектральной методики для оценки сейсмостойкости протяженных сооружений

2.1 Построение уравнений сейсмических колебаний многонролетного сооружения с дискретным опиранием на грунт
Продолжение
2.2 Спектральный метод оценки сейсмических нагрузок
2.2.1 Общий случай определения инерционной сейсмической нагрузки для демпфированной системы
2.2.2 Определение инерционной сейсмической нагрузки для слабодемпфированных систем
2.3 Определение расчетных усилий в многоопорной конструкции
2.3.1 Определение расчетных усилий от инерционной сейсмической нагрузки
2.3.2 Определение усилий от к ваз и статического смещения опор
2.4 Анализ полученных результатов
2.4.1 Пример расчета однопролетной балки с шарнирными опорами
2.4.2 Пример расчета балки, заделанной по торцам, с массой, сосредоточенной в ее середине
Продолжение
2.5 Выводы по главе 2
3 Совершенствование методов оценки взаимных смещений опор и корреляция их возмущений
3.1 Представление сейсмического воздействия как суммы бегущей волны в виде случайного стационарного процесса и случайных некоррелированных процессов под опорами
3.2 Представление сейсмического воздействия как суммы бегущей волны в виде импульса скорости и случайных некоррелированных процессов под опорами
3.3 Учет предлагаемой методики задания воздействия при оценке сейсмических усилий в многоопорных сооружениях
3.4 Анализ полученных результатов
4 Примеры расчета и рекомендации по расчету многопролетных сооружений на сейсмические воздействия
Продолжение
4.1 Расчет многопролетных неразрезных балок
4.1.1 Уравнения колебаний многопролетного трубопровода
4.1.2 Программное обеспечение для неразрезных балок на сейсмические воздействия
4.1.3 Анализ сейсмических колебаний неразрезных балочных систем при несинхронном возмущении опор
4.2 Расчет арочного пролетного строения из металлических гофрированных конструкций
4.2.1 Основные уравнения для оценки сейсмостойкости арочного пролетного строения
4.2.2 Алгоритм и программа расчета арок из МГК
4.3 Оценка хода подвижной опорной части балочных разрезных мостов
5 Общие выводы
Литература
ВВЕДЕНИЕ


Считается, что метод многоуровневого проектирования разработан в середине х годов прошлого века новозеландскими специалистами В. Р.Порком и Д. Дж. Довреком 0, 7. Однако, в это же время основы этого подхода были изложены в работах Я. М. Айзенберга 5 и Л. Ш.Килимника . В СССР он получил название проектирование конструкций с заданными уровнями предельных состояний, а зарубежом он называется i . В соответствии с предлагаемым методом конструкция должна рассчитываться на несколько уровней воздействия и по нескольким предельным состояниям. При этом нормативный расчет является расчетом на относительно частые слабые землетрясения с пониженной примерно в 4 раза, нафузкой. Однако при этом в конструкции не должно возникать пластических деформаций, повреждений и других дефектов, связанных с нарушением нормальной эксплуатации, то есть сооружение проектируется так, чтобы исключить возникновение предельных состояний при нагрузках меньше расчетных. Для большинства конструкций, для которых критерием разрушения должны быть либо их малоцикловая усталость, либо прогрессивное разрушение, расчет на сильные разрушительные землетрясения в настоящее время не производится. В полном объеме подход к проектированию и расчету конструкций с несколькими уровнями воздействий и предельных состояний был реализован пока только при расчете АЭС 8, и гидротехнических сооружений , а также в ряде нормативов, например, при оценке сейсмостойкости эксплуатируемых мостов РСН в Туркмении . ПЗ и максимальное расчетное МРЗ землетрясения. Действующий в настоящее время в области сейсмостойкого строительства в странах Европы нормативный документ Еврокод 8 рекомендует трехуровневое проектирование. В США, наряду с общепринятым одноуровневым, рекомендовано 4х уровневое проектирование. Оно отличает уровень рабочего состояния от сейсмически опасных уровней. Уровни опасности соотносятся со средней повторяемостью землетрясений часто года, случайно 5 лет, редко 5 лет, очень редко или максимальное учитываемое 0 лет. За уровень контролируемых повреждений принимается 2ой или 3ий. Все изложенные выше методы сейсмостойкого строительства ориентировались на простейшую модель сооружения в виде консольного стержня, на который воздействие передавалось в точке крепления стержня к основанию. При этом не учитывалось в явной форме взаимодействие сооружения с основанием. Эти и другие особенности, не вошедшие явно в расчетную схему, компенсировались введением соответствующей системы коэффициентов, которая принималась на основе опыта прошлых землетрясений. Этот опыт относится прежде всего к небольшим зданиям малой и средней этажности. Протяженные конструкции имеют по сравнению с поведением обычных зданий ряд особенностей, и указанные методы расчета, ориентированные на точечную передачу воздействия, для них могут быть не приемлемы, о чем свидетельствует опыт прошлых землетрясений. Между тем в практике строительства широко применяются разного рода протяженные линейные и пространственные конструкции. К их числу относятся, прежде всего, мосты, виадуки и трубопроводы. В ряде случаев приходится сталкиваться с промышленными и зрелищными зданиями больших пролетов, достигающих 0 и более метров. Использование рассмотренных выше методов расчета равносильно гипотезе об одинаковом синхронном возбуждении всех опор. Между тем опоры таких сооружений могут находиться в различных сейсмогеологических условиях и характеризоваться различной балльностью. Влияние неоднородности поля ускорений сказывалось на поведении протяженных сооружений при землетрясениях и требовало развития методов расчета на сейсмические воздействия с учетом несинхронности возмущения опор. Базовым для развития методов инженерных расчетов сооружений является анализ поведения реальных конструкций под нагрузкой, в нашем случае при сейсмических воздействиях. Такой анализ проведен в следующем разделе диссертации. Выбор расчетной схемы и методики расчета сооружений в большей мере должен опираться на опыт их эксплуатации и повреждений при расчетных нагрузках. С этой точки зрения большое значение имеет анализ повреждений протяженных сооружений при сейсмических воздействиях.