Розрахунок на сейсмічні дії в ПК ЛІРА 10 та SCAD office
Нормативні документи регламентують виконання розрахунків на сейсмічні на основі лінійно-спектральної теорії. У її основі лежать обчислені (або виміряні) прискорення маятників з різними періодами власних коливань, спричинені землетрусом. Максимальні значення таких прискорень видаються функції періоду власних коливань маятника (пробного осцилятора) і утворюють спектр реакцій, який є основою визначення сейсмічної навантаження.
Для розв'язання задач у прямій динамічній постановці при розрахунку на сейсмічні дії у ПК ЛІРА версія 10.6 існує модуль ДИНАМІКА+ (рис.1), який дозволяє отримувати розв'язання задачі на всьому часовому інтервалі (рис. 2).
Як видно із рис. 2, в рамках опису задачі в модулі ДИНАМІКА+ користувач може налаштувати крок і час інтегрування, швидкість поширення сейсмічного впливу (вперше з'явилося в ПК ЛІРА версії 10.0), зібрати маси зі статичних завантажень, а також вказати які результати розрахунку виводити (переміщення, та/ або зусилля, та/або РСУ).
При розрахунку на сейсмічні впливи в прямій динамічній постановці, як вихідні дані виступають графіки прискорень і переміщень (акселерограми і сейсмограми відповідно). У ПК SCAD 21 є сателіт, що дозволяє редагувати акселерограми (рис. 3):
Як видно з рис.3, Редактор акселерограм в ПК SCAD 21 дозволяє відображати всі параметриназву запису, малювати акселерограми (рис. 4) та обчислювати за акселерограмами сейсмограми (рис.5), при цьому коригування середньої лінії акселерограми відбувається автоматично [3, 4], що видно по сейсмограмі (рис. 5) після інтегрування акселерограми:
Наявні акселерограми можна зберегти у форматі *.spc для подальшого використання в модуль ДИНАМІКА+ у ПК ЛІРА версія 10.6 або ПК SCAD 21.
Подальший розрахунок на сейсмічні дії в динаміці в часі проводиться в ПК ЛІРА 10.6 з використанням модуля ДИНАМІКА+, акселерограму при цьому можна задати, копіюючи таблицю в ПК ЛІРА версія 10.6 або завантаживши файл SCAD 21 (у форматі *.spc):
Зрозуміло, що акселерограми в ПК ЛІРА весрія 10.6 та SCAD 21 будуть ідентичні (рис. 6 та 4 відповідно). У ПК ЛІРА, починаючи з версії 10.0, стало можливим задавати впливи не тільки у вигляді акселерограм, а й у вигляді сейсмограм землетрусів, що дозволить врахувати певні ефекти при розрахунках (наприклад, ефект Хлиста).
При виконанні розрахунків на сейсмічні дії особливу увагу слід приділяти загасанню. У модулі ДИНАМІКА+ ПК ЛІРА є кілька способів врахувати це:
Як видно із рис. 7, загасання в ПК ЛІРА можна врахувати за Релеєм, проте також можна задати і вручну, вказавши відповідні маси в завантаженні "Згасання".
Під час розрахунку в модулі ДИНАМІКА+ ПК ЛІРА версія 10.4 будує графік кінетичної енергії, для аналізу одержуваних результатів та контролю збіжності:
Далі аналізуємо результати розрахунку. У ПК ЛІРА весрія 10.6 після прямого динамічного розрахунку (модуль ДИНАМІКА+) можна виводити як графічні, так і табличні дані:
- Графіки прискорень, швидкостей та переміщень для всіх вузлів;
- Графіки зусиль всім типів елементів – стрижні, платини, об'ємні кінцеві елементи;
- Спектри прискорень, швидкостей переміщень для всіх 6 напрямків (3 лінійних та 3 кутових);
- Таблиці з числовими значеннями всіх зусиль та переміщень по всіх вузлах;
- Таблиця РСУ і т.д.
Так, наприклад, таблицю РСУ можна використовувати для підбору/перевірки армування або металоконструкцій, оскільки ця таблиця складається з екстремальних значень зусиль на всі моменти часу.
Таким чином, розрахунок динамічних завдань з використанням модуля ДИНАМІКА+ у ПК ЛІРА весрія 10.6 та SCAD 21 дозволяє отримати значно більше інформації про спорудження, ніж при використанні стандартного спектрального методу.
Література: