Современная теория сейсмостойкости предлагает два основных метода расчета: спектральный метод (инженерный) и прямой динамический. Существует еще один метод, называемый нелинейным статическим (Pushover Analysis), который, с одной стороны является инженерным, с другой, позволяет в той или иной степени учесть нелинейные свойства конструкций не в виде коэффициента к инерционным силам (как это сделано в спектральном методе), а непосредственно из запасов сооружения. Данная методика позволяет оценить поведение конструкции при сейсмических воздействиях за пределом упругости. Этот метод связывает несущую способность, представленную как зависимость перемещения верха здания от силы сдвига в основании, с сейсмическим требованием, представленным в виде спектра реакции. Вычисляется точка пересечения кривых несущей способности и спектра реакции - динамического равновесия, по которой определяется ожидаемое поведение конструкции (Рис. 1):
Рис.1 Иллюстрация определения коэффициента редукции.
Если обратиться к методам решения задачи сейсмостойкости, рекомендованные Еврокодом 8, то мы увидим следующие варианты:
- Линейный статический метод (метод поперечных сил)
- Модальный анализ спектра реакции
- Нелинейный статический анализ (Pushover Analysis)
- Нелинейный динамический анализ с учетом всех известных нелинейностей (Non-linear Time History (Dynamic) Analysis)
Расчеты по 3 и 4 пунктам не так просты и очевидны и применяются не для всех сооружений и не для всех случаев. На этот счет в Еврокодах 8 есть четкие критерии.
В ПК ЛИРА 10.4 реализован расчет нелинейным статическим методом - Pushover analysis (рис.2).
Рис. 2. Настройка построения кривой несущей способности в редакторе загружений ПК ЛИРА 10.4.
При этом вы можете построить как кривую несущей способности, наложенную на график сейсмического требования, так и проанализировать работу конструкций в нелинейной постановке на каждой стадии приложения нагрузки.
В результате расчета нелинейным статическим методом (Pushover analysis), инженер-исследователь оценивает реальные запасы конструкции в результате учета пластических и других неупругих свойств конструкций зданий и сооружений (Рис.3). Полученный коэффициент редукции можно использовать при расчете спектральным методом.
Рис. 3. Реализация метода в ПК ЛИРА 10.4. Работа расчетного процессора.
Автор: Колесников Алексей
