В нашей статье представлены основные концепции динамики конструкций и их роль в сейсмическом расчете конструкций. Большое внимание уделяется объяснению технических аспектов в понятной форме, чтобы читатели, не имеющие глубоких технических знаний, могли получить представление о предмете.
Норма ASCE 7-22 [1], разд. 12.9.1.6 указано, когда должны при выполнении модального анализа спектра реакций в расчете сейсмической нагрузки учитываться эффекты P-Delta. В NBC 2020 [2], Sent. 4.1.8.3.8.c содержит лишь краткое требование о том, что необходимо учесть эффекты раскачивания из-за взаимодействия гравитационных нагрузок с деформированной конструкцией. Поэтому могут возникать ситуации, когда в сейсмических расчетах необходимо учитывать эффекты второго порядка, также известные как P-Delta.
Согласно норме EN 1998-1, разделы 2.2.2 и 4.4.2.2, для расчета предельной несущей способности требуется выполнять расчет по теории второго порядка (эффект P-Δ). Данное воздействие не обязательно учитывать только в том случае, если коэффициент чувствительность к смещению между этажами θ меньше чем 0,1.
Для того, чтобы оценить, нужно ли в динамическом расчете учитывать также анализ по теории второго порядка, в норме EN 1998-1, разделы 2.2.2 и 4.4.2.2, указан коэффициент симметрии между этажами θ. Его можно рассчитать и рассчитать с помощью RFEM 6 и RSTAB 9.
Национальные строительные нормы Канады (NBC) 2020 в разделе 4.1.8.7 содержат четкий порядок выполнения для методов сейсмического расчета. Согласно тому, более прогрессивный метод, а именно метод анализа динамических характеристик по разделу 4.1.8.12, должен применяться для всех типов конструкций, кроме тех, которые соответствуют критериям раздела 4.1.8.7. Для всех остальных конструкций затем можно применить более простой метод, т. наз. метод эквивалентной статической силы (ESFP), описанный в разделе 4.1.8.11.
Определение значений собственных колебаний также, так и анализ спектра реакции всегда выполняются в линейной системе. Потому, если в системе присутствуют нелинейности, то они приводятся к линейному виду и, следовательно, не учитываются. Это могут быть, например, растянутые стержни, нелинейные опоры или нелинейные шарниры. Цель данной статьи - показать, как их можно решить в динамическом анализе.
Аддон Геотехнический расчёт предоставляет RFEM с дополнительными моделями конкретных материалов грунта, которые могут должным образом отобразить сложную работу материалов грунта. Эта техническая статья представляет собой введение, которое показывает, как определить зависящую от напряжения жёсткость моделей материала грунта.
Учитывая, что реалистичная оценка состояния грунта существенно влияет на качество расчёта конструкций здания, в программе RFEM 6 предлагается аддон Геотехнический расчёт для задания массива грунта, который нробходимо рассчитать.
Способ применения данных, полученных в результате полевых испытаний, в аддоне и применение характеристик образцов грунта для определения необходимых грунтовых массивов, обсуждался в статье Базы знаний «Создание тела грунта из образцов грунта в программе RFEM 6». С дугой стороны, в этой статье будет обсуждаться процедура расчёта осадки и давления грунта для железобетонного здания.
Модальный анализ является отправной точкой для динамического анализа конструктивных систем. Его можно применить для нахождения значений собственных колебаний, таких как собственные частоты, формы колебаний, модальные массы и эффективные коэффициенты модальных масс. Этот результат можно использовать для расчета вибрации, а также для дальнейшего динамического анализа (например, нагрузки по спектру реакций).