«Опасные направления сейсмического воздействия» и суммирование реакций по близким формам в линейно-спектральных расчетах
“Dangerous Directions of Seismic Excitation” and Combination of the Close Modal Responses in Linear Spectral Analysis
Авторы:
Рубрика:
Журнал:
Аннотация:

Статья продолжает дискуссию о линейно-спектральных расчетах с выбором «опасных направлений сейсмического воздействия». Показано, что при расчете на такое многокомпонентное сейсмическое воздействие, у которого разные компоненты имеют одинаковые спектры, такой «направленческий» подход при всей своей нефизичности дает одинаковые результаты с принятым в мире более физичным подходом, в котором учитывается, что компоненты воздействия по разным осям не коррелированны между собой. Этот вывод, ранее сформулированный для форм с разнесенными частотами, в настоящей статье обобщается на случай форм, близких по частотам. Если сейсмическое воздействие не такое, в «направленческом» подходе возникают систематические погрешности. Автор также возвращается к вопросу о направлении векторов инерционных узловых нагрузок в пространстве и показывает, какие из них поворачиваются с изменением «направления сейсмического воздействия», задаваемого расчетчиком, а какие не меняют своего направления, а меняют только модуль. Кроме того, автор отмечает ограничения, связанные с применением принципа Д’Аламбера для квазистатических расчетов сейсмической реакции систем с демпфированием. Оказывается, такой подход, в котором инерционные нагрузки рассматриваются как квазистатические, а демпфирование в левой части уравнений равновесия не учитывается, дает достоверные усилия, но не перемещения, и только для однородных по демпфированию систем, либо для статически определимых систем.

Аннотация (англ.):

This paper continues the discussion on the linear spectral analysis using “dangerous directions of seismic excitation” concept. It is shown that in case all components of seismic excitation have similar response spectra, this “directional” approach, though non-physical, gives similar results to the conventional more physical approach, accounting for the statistical independence of diffrent components. This statement, previously proved for the modal responses with separated frequencies, here is extended for the case of close modal frequencies. If the excitation is diffrent, the “directional” approach leads to the systematic errors. The author once again considers the inertial load vectors in the nodes and studies which of them rotate along with the rotation of the “seismic excitation direction” set up by the analyst, and which of them keep their direction and change only module. Besides, the author notes certain limitation of the implementation of the D’Alambert principle to the quasi-static analysis of the damped systems. It turns out, that this approach, treating inertial loads as quasi-static and neglecting damping in the left-hand parts of the equation, gives reasonable results only for the internal forces, but not displacements, and only for systems either with homogeneous damping, or statically-determined.