Artykuł 4.1.8.7 kanadyjskich przepisów budowlanych (NBC) 2020 zawiera jasną procedurę dotyczącą metod analizy trzęsień ziemi. Metoda bardziej zaawansowana, a mianowicie metoda analizy dynamicznej opisana w rozdziale 4.1.8.12, powinna być stosowana dla wszystkich typów konstrukcji, z wyjątkiem tych, które spełniają kryteria podane w 4.1.8.7. W przypadku pozostałych konstrukcji, może być stosowana nieco prostsza metoda równoważnych sił statycznych (ESFP), opisana w rozdziale 4.1.8.11.
Analiza spektrum odpowiedzi jest jedną z najczęściej stosowanych metod obliczeniowych w przypadku obciążenia trzęsieniem ziemi. Metoda ta ma wiele zalet, a najważniejsza z nich to możliwość znacznego uproszczenia obliczeń. Skomplikowany charakter obciążenia jakim jest trzęsienie ziemi jest upraszczany do postaci, która umożliwia przeprowadzenie analizy o rozsądnym stopniu pracochłonności. Wadą metody jest natomiast to, że w wyniku tego uproszczenia traci się część informacji o obciążeniu. Sposobem na zniwelowanie tego ograniczenia może być zastosowanie równoważnej kombinacji liniowej podczas łączenia odpowiedzi modalnych. W poniższym artykule wyjaśniono to bardziej szczegółowo na konkretnym przykładzie.
Wydarzenia ostatnich lat przypominają nam o znaczeniu konstrukcji odpornych na trzęsienia ziemi w zagrożonych regionach. Projektowanie konstrukcji na obszarach narażonych na trzęsienia ziemi jest ciągłym kompromisem między efektywnością ekonomiczną i możliwościami finansowymi, a także bezpieczeństwem. Jeżeli zawalenie jest nieuniknione, należy ocenić, w jaki sposób wpłynie ono na konstrukcję. Celem tego artykułu jest przedstawienie jednej z opcji przeprowadzenia tej oceny.
Analiza spektrum odpowiedzi jest jedną z najczęściej stosowanych metod obliczeniowych w przypadku obciążenia trzęsieniem ziemi. Metoda ta ma wiele zalet, a najważniejsza z nich to możliwość znacznego uproszczenia obliczeń. Skomplikowany charakter obciążenia jakim jest trzęsienie ziemi jest upraszczany do postaci, która umożliwia przeprowadzenie analizy o rozsądnym stopniu pracochłonności. Wadą metody jest natomiast to, że w wyniku tego uproszczenia traci się część informacji o obciążeniu. Sposobem na zniwelowanie tego ograniczenia może być zastosowanie równoważnej kombinacji liniowej podczas łączenia odpowiedzi modalnych. W poniższym artykule wyjaśniono to bardziej szczegółowo na konkretnym przykładzie.
Reguła CQC (Complete Quadratic Combination) jest dostępna w programach RFEM i RSTAB od wersji X.06.3039. W Danych ogólnych modelu można aktywować regułę CQC, a dla przypadków obciążeń typu "Trzęsienie ziemi" dostępne są dwie nowe właściwości: "Częstotliwość kątowa" i "Tłumienie Lehra".
Zgodnie z EN 1998-1 sekcje 2.2.2 i 4.4.2.2 [1] do sprawdzania stanu granicznego nośności należy przeprowadzić obliczenia z uwzględnieniem teorii drugiego rzędu (efekt P-Δ). Efekt ten można pominąć tylko w przypadku, gdy współczynnik wrażliwości na znoszenie międzykondygnacyjne θ jest mniejszy niż 0,1. Współczynnik θ jest zdefiniowany w następujący sposób: }{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;(1)$$mitθ = współczynnik wrażliwości na znoszenie międzykondygnacyjnych Ptot = całkowite obciążenie grawitacyjne na i powyżej rozpatrywanej kondygnacji, uwzględniane w sytuacji obliczeniowej Trzęsienie ziemi (patrz równanie 2) dr = wzajemny znoszenie kondygnacji obliczony jako różnica przemieszczeń poziomych dS na górze i na dole rozpatrywanej kondygnacji, w tym celu przemieszczenia są określane przy użyciu obliczeniowego spektrum odpowiedzi o wartości q = 1,0 Vtot = całkowite obciążenie sejsmiczne rozpatrywanej kondygnacji przy użyciu obliczeniowego spektrum odpowiedzih = wysokość kondygnacji