II. 9. Сейсмические нагрузки

 

Сейсмические нагрузки в центре расчетного сечения опоры определяются как для отдельно стоящей опоры при указании в общих исходных данных сейсмичности больше 6 баллов (по шкале Рихтера). При этом коэффициент сейсмичности принимает значения:

- при сейсмике 7 баллов - 0.1 * К₁;

- при сейсмике 8 баллов - 0.2 * К₁;

- при сейсмике 9 баллов - 0.4 * К₁,

Где К₁ принимается равным, в зависимости от уровня ответственности сооружения по сейсмике (п.7.1.2. СП 14.13330.2014): 0.25 – нормальный уровень, 0.37 – высокий, или 0.5 – особо высокий уровень. При расчете по «старым» нормам надо выбирать уровень ответственности «Нормальный».

Расчетная схема опоры - упруго защемленный (в грунте) вертикальный невесомый стержень с сосредоточенными массами, разбитый на участки. Границами участков являются точки приложения сосредоточенных масс и места скачкообразного изменения поперечных размеров опоры. Нумерация участков - сверху вниз.

Расчет производится раздельно для сейсмики вдоль и поперек моста.

Исходные данные для определения сейсмических нагрузок составляются после

вычисления постоянных нагрузок автоматически. Состав исходных данных:

- коэффициент сейсмичности;

- расстояние от уровня заделки до

расчетного сечения [м];

- единичные перемещения основания;

- величины сосредоточенных масс [тс];

- для каждого участка расчетной схемы:

- длина участка [м];

- момент инерции сечения на верхней

границе участка [м4];

- момент инерции сечения на нижней

границе участка [м4];

- модуль упругости материала [тс/м2].

 

Для фундаментов на естественном основании уровень заделки назначается в уровне подошвы фундамента, при этом единичные перемещения основания определяются по формулам СНиП......... "Динамические расчеты фундаментов машин и механизмов".

Для свайных фундаментов уровень заделки назначается в уровне подошвы ростверка, при этом к весу ростверка прибавляется 25% от веса свай, а единичные перемещения подошвы плиты ростверка определяются расчетом свайного фундамента на единичные силы (и моменты), приложенные к центру подошвы ростверка.

Первая сосредоточенная масса - пролетное строение. При расчете поперек моста длина первого участка принимается равной расстоянию между уровнями опорной площадки и центра тяжести пролетного строения, а величина массы равна опорной реакции от веса пролетного строения. При расчете вдоль моста длина участка принимается равной высоте опорных частей, а величина массы при различных видах опирания пролетов равна:

а) при неподвижной опорной части - весу пролета;

б) при резиновой опорной части (или подвижной опорной части, если другой
пролет опирается не неподвижно) - опорной реакции от веса пролета;

в) при опорных частях разного типа - по сумме пунктов а) и б).

Остальные массы равны весам соответствующих частей опоры, а длины

участков и моменты инерции вычисляются по размерам ступеней опоры.

 

Алгоритм вычисления сейсмических нагрузок:

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

(раздельно для сейсмики вдоль и поперек моста)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

 

а) Составляются исходные данные для вычисления сейсмических нагрузок.

б) Исходные данные выводятся на экран.

в) Строятся эпюры моментов от единичных сил в направлении сейсмического
воздействия.

г) Вычисляется матрица единичных перемещений.

д) Определяются собственные числа (для периодов колебаний) и собственные
вектора (для коэффициентов форм колебаний) матрицы единичных перемещений по
трем низшим формам колебаний.

е) По формулам СНиП "Строительство в сейсмических районах" вычисляются
сейсмические нагрузки.

 

Для железнодорожных мостов добавляется расчет поперек оси моста с ж.д. составом на мосту.

Алгоритм расчета сейсмических нагрузок аналогичен алгоритму программы "SEISM", разработанной в ЦНИИС.