Dr Sci. (Eng.), Professor of the Structural Mechanics Department
доктор технических наук, профессор кафедры строительной и теоретической механики
postgraduate, Structural Mechanics Department
аспирант кафедры строительной и теоретической механики
The aim of the work - development of one of the possible methods for seismic analysis that considers the inelastic behavior of structures under seismic loads. This requires the development of seismic analysis methods that take into account the change (decrease) in the bearing capacity or the destruction of individual elements until the final loss of the bearing capacity of the structure. Methods. The dependences and algorithms include determining seismic forces using the method of normal forms, which until now is the main one in solving problems of the seismic resistance theory in seismic regions, calculation formulas to calculate seismic forces at each time step are presented in the form of expansions into natural vibration modes, which regard the changes in the design scheme. The calculation is repeated at each time step as a static calculation for the action of seismic forces determined at the previous stage, before the building collapses. Results. The developed dependencies and algorithms allow to consider changes in the design scheme during vibrations at each time step, changes in the dynamic properties of the building and, as a result, the values of seismic forces. The value of the coefficient of inelastic work of structures K 1, which are given in regulatory documents, do not give fully correspond to the actual behavior of the structure under seismic influences. The proposed calculation method allows to determine the estimated values of seismic forces and their distribution taking into account the influence of damage of elements and the appearance of inelastic zones in the design process of fluctuations at each time step and to assess the dynamic behavior of the building.
Цель исследования - разработать один из возможных методов сейсмического анализа, который учитывает неупругое поведение конструкций при сейсмических нагрузках. Предложный метод позволяет учитывать изменение (снижение) несущей способности конструкций при разрушении отдельных элементов или появлении пластических зон. Методы. Предложенные зависимости и алгоритмы включают определение сейсмических сил, основанное на методе нормальных форм, который до настоящего времени широко используется при решении задач теории сейсмостойкости. Расчетные формулы при вычислении сейсмических сил на каждом шаге по времени представлены в виде разложений по формам собственных колебаний, которые учитывают изменения конструктивной схемы. Расчет повторяется на каждом шаге по времени как статический расчет на действие сейсмических сил, определенных на предыдущем этапе, до разрушения здания. Результаты. Разработанные зависимости и алгоритмы позволяют учитывать изменения конструктивной схемы в процессе колебаний на каждом шаге по времени, изменения динамических характеристик здания и, как следствие, новые значения сейсмических сил. Вычисленные коэффициенты неупругой работы конструкций K 1, которые приведены в нормативных документах, не вполне соответствуют реальному поведению конструкции при сейсмических воздействиях. Предложенный метод позволяет определять расчетные значения сейсмических сил и их распределение с учетом влияния повреждений элементов и появления неупругих зон в конструкции в процессе колебаний на каждом шаге по времени вплоть до разрушения несущих конструкций зданий.