Спектры откликов (коэффициенты динамичности) на свободной поверхности строительной площадки

Общие требования

Исходные спектры отклика (динамические коэффициенты) сейсмического воздействия могут быть как специальными (учитывающими сейсмотектонические условия площадки), так и стандартными. В любом случае необходимо применять широкополосный спектр или несколько узкополосных спектров отклика, учитывающих неопределенности при определении доминирующих частот сейсмического воздействия.

Для строительных площадок, для которых в число расчетных землетрясений включены как землетрясение с удаленным эпицентром (в данном случае доминирующими являются низкочастотные спектры отклика воздействия), так и землетрясение с не удаленным эпицентром (с доминирующими высокочастотными спектрами ответа воздействия), расчеты сооружений необходимо выполнять при указанных разных типах воздействий.

Приемлемая консервативная альтернатива заключается в определении огибающих от узкополосных спектров отклика разных типов воздействий от различных возможных источников землетрясений и в выполнении расчетов системы на единое обобщенное воздействие.

Специальные спектры отклика (коэффициенты динамичности)

Специальные спектры отклика сейсмических воздействий необходимо использовать в случае выполнения хотя бы одного из следующих условий:

- для площадок сейсмичностью 7 и выше баллов по шкале MSK-64;

- эпицентральное расстояние площадки от очага расчетного землетрясения не превышает 15 км;

- скорость поперечных волн в грунте при малых деформациях, усредненная по глубине 30 м от свободной поверхности площадки, составляет не более 250 м/с;

- пиковые значения спектральных ускорений расположены в области частот выше 33 Гц.

Пример. Стандартные горизонтальные спектры отклика (коэффициенты динамичности)

В тех случаях, когда в соответствии с требованиями пункта 3.2 не требуется определять специальный спектр отклика, можно применять расчетные спектры, удовлетворяющие требованиям пункта 3.1.

Ординаты горизонтальных расчетных стандартных спектров ускорений с учетом категории грунтов площадки (I, II, III) определяются умножением коэффициента динамичности, представленного на рисунке 3.1 для коэффициента демпфирования колебаний 5% от критического, на максимальное (пиковое) значение горизонтальных ускорений колебаний грунтов на свободной поверхности площадки.

Пиковые ускорения колебаний грунта А в долях g:

- А=0.1 при землетрясении 7 баллов,

- А=0.2 при землетрясении 8 баллов,

- А=0.4 при землетрясении 9 баллов,

Рисунок 3.1. Стандартные графики коэффициента динамичности сейсмических воздействий в зависимости от категории грунтов (I, II, III) строительной площадки при 5% затухания колебаний

Численные значения ординаты коэффициента динамичности в зависимости от частоты линейного осциллятора и категории грунтов площадки при различных значениях коэффициента демпфирования колебаний в долях критического приведены в таблице 3.1.

Отметим, что приведённые выше спектры ответов используются для расчёта атомных станций в РФ.

Таблица 3.1-Численные значения ординат спектров отклика (коэффициентов динамичности) в зависимости от частоты линейного осциллятора и категории грунтов строительной площадки при различных значениях коэффициента демпфирования колебаний в долях критического