Сейсмическое воздействие

Сейсмические зоны

(1)Р Для достижения целей EN 1998 национальные территории должны подразделяться Национальными Регулирующими Органами на сейсмические зоны. Национальные территории делятся на зоны исходя из их сейсмической опасности. Сейсмическая опасность внутри каждой зоны по определению принимается постоянной.

(2) Для большинства случаев применения EN 1998 опасность описывается единственным параметром – значением референтного пикового ускорения a_gR грунта типа А. Дополнительные параметры, необходимые для специальных типов сооружений, приведены в соответствующих частях EN 1998.

Референтные пиковые ускорения a_gR грунта типа А, необходимые для использования в стране или зонах страны, принимаются по картам зонирования.

(3) Референтное пиковое ускорение грунта, выбранное Национальными Регулирующими Органами для каждой сейсмической зоны, соответствует референтному периоду повторяемости Т_NCR сейсмического воздействия из условий неразрушаемости сооружения (или эквивалентной референтной вероятности превышения уровня землетрясения за 50 лет, Р_NCR, выбранным Национальными Регулирующими Органами. Коэффи­циент ответственности γ_I равный 1,0 устанавливается для этого референтного периода повторяемости.

Для периодов повторяемости, отличных от референтного, расчетное ускорение a_g грунта типа А, равняется a_gR, умноженному на коэффициент ответственности γ_I (a_g = γ_I·a_gR).

(4) В случае низкой сейсмичности для определенных типов или категорий сооружений могут быть приняты сокращенные или упрощенные процедуры расчета.

Примечание Классификации строительных площадок по грунтовым условиям, учитывающая данные глубинной геологии, а также значения S, T_B, T_C и T_D, определяющие в соответствии с 9.2.2.2 и 9.2.2.3 спектры упругих реакции для горизонтальных и вертикальных воздействий, могут быть установлены в Национальном Приложении конкретной страны.

Рис. Спектра Ньюмарка-Холла и вид спектра, принятого в Европейских нормах

Для горизонтальных компонент сейсмического воздействия спектр упругой реакции S_e(T) определяется следующими выражениями (Рис. 9.1):

1) 0 ≤ T ≤ T_B: ; 2) T_B ≤ T ≤ T_C: ;

3) T_C ≤ T ≤ T_D: ; 4) T_D ≤ T ≤ 4 c: .

S_e(T) – спектр упругой реакции;

T – период колебаний линейной системы с одной степенью свободы;

a_g – расчетное ускорение грунта типа А (a_g = γ_I a_gR);

T_B – минимальное значение периода на постоянном участке графика спектральных ускорений;

T_C – максимальное значение периода на постоянном участке графика спектраль­ных ускорений;

T_D – значение периода, определяющее начало диапазона постоянных перемеще­ний на спектре реакции в перемещениях;

S – коэффициент характеризующий сейсмические свойства грунта;

η – коэффициент коррекции, учитывающий демпфирование со значением η = 1 для 5%-го вязкого демпфирования;

γ_I -коэффициент ответственности моста

Значения T_B, T_C и T_D и S для каждого типа грунтовых условий и типа спектра должны быть заданы в Национальном Приложении конкретной страны. Если глубинная геология не принята во внимание, то рекомендуется использовать два типа спектра: Тип 1 и Тип 2. Если землетрясения, создающие наибольшую сейсмическую опасность, определенные для площадки в целях вероятностной оценки опасности, имеют магнитуду поверхностных волн М_s не больше чем 5,5, то рекомендуется принять спектр Типа 2. Для пяти типов грунта А, В, С, D и Е рекомендованные значения параметров S, T_B, T_C и T_D даны в Таблице 9.2 для спектра Типа 1 и в Таблице 9.3 для спектра Типа 2. Рисунок 9.2 и Рисунок 9.3 иллюстрируют формы рекомендованных спектров Типа 1 и Типа 2 соответственно, нормализованных по a_g для 5% демпфирования. Отличающийся от рекомендованного спектр может быть найден в Национальном Приложении, если принята во внимания глубинная геология.

Таблица 9.2 – Значения параметров, описывающих рекомендованный спектра упругой реакции (Тип 1)

Рисунок 9.2 – Рекомендованный спектр упругой реакции (Тип 1) для грунтовых условий типа А – Е (демпфирование 5%)

Таблица 9.3 – Значения параметров, описывающих рекомендованный Тип 2 спектр упругой реакции (Тип 2)

Рисунок 9.3 – Рекомендованный спектр упругой реакции (Типа 2) для грунтовых условий типа А – Е (демпфирование 5%)

Примечание Определение соответствующих значений S, T_B, T_C и T_D для грунтовых условий типа S₁ и S₂ должно быть выполнено на основании соответствующих исследований.

Значение коэффициента коррекции, учитывающее демпфирование η, может быть определено из выражения:

,

где ξ – коэффициент вязкого демпфирования, выраженный в процентах.

(5)Р Спектр упругой реакции в перемещениях S_De(T) может быть получен путем прямого преобразования спектра упругой реакции в ускорениях S_e(T) с помощью следующего выражения:

.

(6) Выражение (3.7), как правило, следует применять для сооружений с периодами колебаний не превышающими 4,0 с. Для сооружений с периодами колебаний более 4,0 с необходимо более точное определение спектра упругой реакции в перемещениях