3. Третий этап - совершенствование динамической теории

Принятая в Америке методика расчета в явной форме учитывает динамический характер явления и динамические параметры сооружения. Однако при распределении сейсмических сил по высоте характер деформаций сооружений очень упрощается (Рис. 1.9).

В нормах СССР, начиная с 1957г., принят для практического использования новый динамический метод расчета (СН 8-57). Метод предложен И.Л. Корчинским. С некоторыми вариациями численных значений отдельных параметров метод принят в Румынии, Югославии и Болгарии.

В основу метода положена упругая консольная модель здания (сооружения) с сосредоточенными массами (Рис.1.3). Модель используется как при формировании сейсмических сил на все здания, так и при распределении сейсмических сил по высоте. По-существу эти две задачи решаются одновременно. Дальнейшее совершенствование норм происходило путем расщепления коэффициента сейсмичности на отдельные множители n корректировки спектрального коэффициента динамичности. В существующих нормах СССР [1] (СНиП II-7-1-81*), откорректированных после Армяyского землетрясения, методика расчета характеризуется следующими основными положениями.

Расчетная сейсмическая нагрузка, приложенная в точке “к” (Рис. 1.3) и соответствующая i-му тону собственных колебаний зданий и сооружений

(1.36)

где

- коэффициент, учитывающий повреждение зданий и сооружений;

- коэффициент, учитывающий конструктивные решения зданий и сооружений.

Сейсмическая нагрузка определяется в предположении упругого деформирования конструкций

(1.37)

где - вес здания или сооружения, отнесенный к точке “к”, определяемый с учетом расчетных нагрузок;

- коэффициент, значение которого следует принимать равным 0,1;0.2;0,4 соответственно для расчетной сейсмичности 7, 8 ,9 баллов;

- коэффициент динамичности, соответствующий i-му току собственных колебаний зданий или сооружений;

- коэффициент, учитывающий демпфирующие свойства зданий или сооружений;

- коэффициент, зависящий от формы деформации сооружения при его собственных колебаниях и места “к” сосредоточенной нагрузки.

Коэффициент динамичности определяется в зависимости от периодов собственных колебаний здания или сооружения и категорий грунтов по сейсмическим свойствам

но не более 3 (I категория);	(1.38)
но не более 2,5 (II категория);	(1.39)
но не более 2 (III категория).	(1.40)

Во всех случаях значениядолжны приниматься не менее 0,8.

Коэффициент определяется по формуле:

(1.41)

где и- смещение здания или сооружения при собственных колебаниях по i-му тону в рассматриваемой точке “к” и во всех точках “” , где в соответствии с расчетной схемой его вес принят сосредоточенным;

- вес здания или сооружения, отнесенный к точке“”

Усилия в конструкциях зданий и сооружений, проектируемых для строительства в сейсмическом районе, а также в их элементах, следует определять с учетом не менее трех форм собственных колебаний, если период первого (низшего) тона больше 0,4с, и с учетом только первой формы, еслиравно или менее 0,4с.

Расчетные значения поперечной и продольной сил, изгибающего и опрокидывающего моментов, нормальных и касательных напряжений в конструкциях от сейсмической нагрузки при условии статического действия ее на сооружение определяется по формуле:

(1.42)

где

- значения усилий или напряжений в рассматриваемом сечении, вызываемых сейсмическими нагрузками, соответствующими i-ой форме колебаний ;

- число учитываемых в расчете форм.