Сопоставление максимальных интегральных усилий под подошвой и максимальных ускорений жесткого фундамента как средство проверки расчетов на сейсмические воздействия
Сomparison of maximal integral forces under the base with maximal rigid base accelerations as a tool for verification of seismic analysis
Авторы:
Рубрика:
Журнал:
Аннотация:

В статье обсуждаются вопросы проверки результатов громоздких расчетов сейсмической реакции системы «сооружение-основание» в обозримом формате. Комбинированный асимптотический метод (КАМ) позволяет проводить такую проверку в нескольких местах. В статье обсуждается конкретный пример выявления допущенной ошибки с помощью сопоставления максимальных усилий под подошвой фундамента и максимальных ускорений на этой подошве, вычисленных по КАМ в предположении о жесткости подошвы. Исследуется влияние двух факторов, нарушающих простое соотношение, основанное на втором законе Ньютона. Первый фактор – податливость верхнего строения. Второй фактор – наличие вращательных компонент реакции фундамента при отсутствии вращательных компонент в воздействии на свободной поверхности основания. Предлагается после расчетов по КАМ вычислять простые безразмерные отношения вычисленных усилий к ускорениям с учетом инерции. Эти отношения для одномерного движения жесткого тела должны быть равны единицам. Для реального сооружения в силу указанных выше факторов они от единицы отличаются, но масштаб этих отличий должен оставаться в разумных пределах. В случае появления сомнений предлагается провести дополнительные расчеты по КАМ, исключая податливость и повороты. При этом громоздкие модальные расчеты модели сооружения на защемленном фундаменте и расчеты импедансов фундамента на слоистом основании не повторяются. Если после исключения податливости верхнего строения и поворотов фундамента отношения не приходят к единице, это является признаком наличия ошибки. Дополнительным средством проверки является сравнение спектров поступательных ускорений на фундаменте во всех вариантах со спектрами для воздействия – на малых частотах они должны совпадать. 

Аннотация (англ.):

Development of verification tools for seismic SSI analysis is discussed in the paper. Combined asymptotic method (CAM) enables verification in different stages of analysis. Particular example of localization of an error is presented in the paper, using the comparison of maximal force under the base and maximal rigid base accelerations calculated by CAM. Two factors spoil the simple link between forces and acceleration based on the second Newton’s law. The first factor is the flexibility of the upper structure. The second factor is the rotational components of the response (without rotational components in seismic excitation). The author suggests the calculation of simple dimensionless ratios between forces, accelerations and masses after CAM calculations. For 1D rigid body motions these ratios are unit. For real structure these ratios are different due to the two abovementioned factors. However, this difference should stay reasonable. If there are any doubts, the author suggests additional CAM calculations without flexibility and rotations. Time-consuming modal analysis of fixed-base structure and calculation of impedances are not repeated, so the additional calculations are very fast and simple. If after excluding flexibility and rotations the ratios do not come to unit, the analyst should look for a mistake. The additional verification tool is a comparison of response spectra for all the variants with excitation spectra. Translational spectra for low frequencies must be almost similar. 

Полный текст статьи:
Материалы хранятся:
г. Москва, Бакунинская ул.,7, АО «Атомэнергопроект»