РАЗДЕЛ 2
ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ЗАПИСЕЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ [1 Работа
выполнена под руководством к.т.н. Н.Г. Марьенкова в лаборатории теории
сейсмостойкости и динамических испытаний НИИСК]
Расчетные сейсмические воздействия, представленные функцией изменения ускорения
во времени (акселерограммой), являются основой для выполнения следующих задач:
* построение графиков коэффициентов динамичности b(Т), которые используются в
спектральной методике расчета зданий и сооружений;
* проведение прямых динамических расчетов нетиповых и ответственных зданий и
сооружений с учетом нелинейной работы конструкций;
* учет взаимодействия сооружения с грунтовым основанием.
Согласно [38] расчетные акселерограммы строятся на основе инструментальных
записей сильных и промежуточных по величине землетрясений, зарегистрированных
непосредственно на строительной площадке, либо в условиях, близких к условиям
площадки проектируемого здания или сооружения. При отсутствии инструментальных
записей допускается использовать синтезированные акселерограммы, построенные с
учетом условий площадки и ее положения относительно опасных сейсмогенных зон.
Инструментальные записи сейсмических событий, зарегистрированные на территории
Украины
В рамках исследования [5] был проведен анализ 15 трехкомпонентных цифровых
записей семи сейсмических событий из зоны Вранча, зарегистрированных цифровыми
станциями ИГФ НАН Украины за период с 1999 по 2001 годы [97]. Список этих
событий, магнитуда землетрясения, пункт регистрации приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Данные о цифровых записях землетрясений
№ события
Дата и время в эпицентре
градусы
градусы
км
Mg
Код пункта регистрации
Название файла
28/04/1999 08:47:55.49
45.46
26.18
155
5.4
LVV
LV#079EN.TXT
LV#079EZ.TXT
LV#079EE.TXT
29/06/1999 20:04:06.24
45.66
26.53
124
4.0
CH
CH#09Z.TXT
CH#09E.TXT
CH#09N.TXT
08/11/1999 19:22:52.52
45.60
26.38
138
4.4
HAES
HA#29E.TXT
HA#29N.TXT
HA#29Z.TXT
08/03/2000 22:11:28.56
45.79
26.77
62
4.4
KIEV
KI#0030Z.TXT
KI#0030E.TXT
KI#0030N.TXT
CH
CH#0E89E.TXT
CH#0E89N.TXT
CH#0E89Z.TXT
HAES
HA#045AE.TXT
HA#045AN.TXT
HA#045AZ.TXT
RAES
RA#10E.TXT
RA#10N.TXT
RA#10Z.TXT
06/04/2000 00:10:38.78
45.74
26.58
132
5.4
KYIV
KY#0792E.TXT
KY#0792N.TXT
KY#0792Z.TXT
CH
CH#00CLE.TXT
CH#00CLN.TXT
CH#00CLZ.TXT
HAES
HA#04E6E.TXT
HA#04E6N.TXT
HA#04E6Z.TXT
RAES
RA#11E.TXT
RA#11N.TXT
RA#11Z.TXT
04/03/2001 15:38:45.84
45.53
26.25
150
4.6
KIEV
KI#1030E.TXT
KI#1030N.TXT
KI#1030Z.TXT
HAES
HA#03EEE.TXT
HA#03EEN.TXT
HA#03EEZ.TXT
20/07/2001 05:09:39.67
45.75
26.73
128
5.0
KIEV
KI#1072E.TXT
KI#1072N.TXT
KI#1072Z.TXT
KYIV
KY#00B8E.TXT
KY#00B8N.TXT
KY#00B8Z.TXT
Примечание: E, N и Z в названиях файлов - компоненты горизонтальная радиальная
(направление «площадка - очаг землетрясения»), горизонтальная тангенциальная
(перпендикулярная к радиальной) и вертикальная, соответственно.
В таблице 2.2 приводится расшифровка кодов пунктов регистрации, их
географические координаты: северная широта - jst.?? восточная долгота - lst,
тип регистрирующей аппаратуры и тип сейсмических датчиков.
Таблица 2.2
Информация о пунктах регистрации и типах регистрирующей аппаратуры
Код пункта регистрации
Название пункта
jst
градусы
l st
градусы
Тип регистрирующей аппаратуры
Тип датчиков
LVV
Львов
49,820
24,031
DAS-003
СКМ-3
CH
Черновцы
48,292
25,909
DAS-002
СКМ-3
KIEV
Макаров
50,694
29,208
IRIS-2
STS (Streckeisen)
KYIV
Киев ИГФ НАНУ
50,47
30,36
DAS-003
СМ-3КВ
RAES
Ровенская АЕС
51,322
25,876
DAS-002
СМ-3КВ
HAES
Хмельницкая АЕС
50,250
26,546
DAS-003
СМ-3КВ
Характеристики записей (шаг дискретизации Дt; максимальное ускорение Амах;
количество точек N и общая длительность Т акселерограммы) приведены в таблице
2.3.
В таблице 2.4 приведены результаты статистической обработки инструментальных
записей (математическое ожидание m, среднеквадратическое отклонение у,
минимальные и максимальные значения ускорений). Также приведены значения
интенсивности воздействий I, рассчитанные по известной зависимости [127]:
. (2.1)
Анализ приведенных данных подтверждает утверждение [127] о том, что стандарт
ускорения является более устойчивой характеристикой интенсивности сейсмического
воздействия, чем максимальное ускорение.
Согласно рекомендациям [45] рассчитаны реакции линейного осциллятора массой 64
т на перечисленные выше воздействия. Период собственных колебаний осциллятора Т
варьировался в диапазоне 0…3 секунды с шагом DТ=0,1 с путем изменения на каждом
шаге жесткости осциллятора С:
(2.2)
где Сi - жесткость осциллятора на шаге i, тс/м (таблица 2.5);
Тi – период собственных колебаний осциллятора на шаге i, с;
m- масса осциллятора, тс·с2/м.
Таблица 2.3
Характеристики записей землетрясений
Название записи
Шаг дискретизации Дt, с
Амах, см/с2
Количество точек N
Т, с
CH#09E
CH#09N CH#09Z
0,00781
4,2461
19320
150,889
2,4326
19970
155,966
1,459
19950
155,809
HA#29E
HA#29N
HA#29Z
0,00684
0,258
8195
56,054
0,27
8195
56,054
0,26
8195
56,054
KI#0030E
KI#0030N KI#0030Z
0,0125
0,2856
10500
131,25
0,2496
10710
133,875
0,187
10920
136,5
CH#0E89E
CH#0E89N
CH#0E89Z
0,01001
1,8816
17430
174,474
2,4038
19320
193,393
1,8165
19530
195,495
HA#045AE
HA#045AN
HA#045AZ
0,01001
0,7286
16384
164,004
0,7165
16384
164,004
0,3347
16384
164,004
RA#10E
RA#10N
RA#10Z
0,00781
0,404
21000
164,01
0,3592
18900
147,609
0,4686
18690
147,609
KY#0792E
KY#0792N
KY#0792Z
0,01001
1,069
10710
107,207
2,0255
10500
105,105
1,2008
10500
105,105
CH#00CLE
CH#00CLN
CH#00
- Київ+380960830922