[Rane]

Прочитал на данном форуме мнение одного конструктора, что Линейно-спектральный метод анализа сейсмостойкости основан на защемлении в основании, поэтому учет взаимодействия с основанием через коэффициенты постели несовместим..

Но в то же время СП 14.13330.2018 говорит, что при пространственной РДМ нужно учитывать основание..

В общем вопрос, если я считаю здание по формам колебаний по ЛСМ и одновременно моделирую взаимодействие с основанием через коэффициент постели, я ничего не нарушаю?

[Aragorn]

В моем понимании составителям СП 14 в некоторых вопросах нужно уже давно разработать и опубликовать методики, а не оперировать общими фразами. А так всё это гадание, откуда мы знаем, что у них в голове. Чего стоит только требование к расчету на МРЗ.

[Бахил]

Сообщение от Rane ничего не нарушаю?

Формально нет. Ну кроме здравого смысла. Но кто же на это обращает внимание?
Учёт основания снижает сейсмическую нагрузку в 2-3 раза.
Единственно к чему могут придраться:

...динамическое взаимодействие...

Спектральный метод это не учитывает.

[Rane]

Сообщение от Бахил Учёт основания снижает сейсмическую нагрузку в 2-3 раза.

Проверил только что, для моей схемы не подходит такое правило, у меня наоборот, если смотреть протокол решения сейсмические нагрузки на 5-10% больше в схеме с основанием, по сравнению с заделкой

Пластины с коэффициентом постели моделируют Ф.плиту, а в каждом узле Ф.плиты поставлен одноузловой КЭ 56, который горизонтальными жесткостями держит от горизонтального смещения.

Мне другое получилось интересным, в зависимости от закрепления схемы получаются разные формы и частоты колебаний

[Бахил]

Сообщение от Rane в зависимости от закрепления схемы получаются разные формы и частоты колебаний

Так и должно быть.
Частота пропорциональна жёсткости.

Сообщение от Rane сейсмические нагрузки на 5-10% больше в схеме с основанием, по сравнению с заделкой

Вот это действительно странно.

[гувиев]

Основание при расчете с использованием ЛСТ моделировать можно, а иногда и нужно.
Да, учет податливости ведет у увеличению периода колебаний, а соответственно к падению спектрального коэффициента динамичности.
НО! В формуле по определению инерционных сил есть еще коэффициент формы, который зависит от коэффициента распределения nki=Xki*Гк.
Для простоты понимания (плоская модель) Гк=сумм(mi*Xki)/сумм(mi*Xki^2).
Здесь mi - масса iй степени свободы, Xki - ордината формы этой массы по kй форме.
Введение в модель упругих связей для фундамента приводит к тому, что масса фундамента учитывается при определении коэффициента распределения Гк, что приводит к его росту, а соответственно росту инерционных сил для всей формы колебаний.
Так что заранее не известно, какая модель (жесткое или податливое основание) даст большие инерционные силы.
Другое дело, как правильно определить жесткость этих пружинок.

[UnAtom]

гувиев,
А будет ли справедливо исключить из инерционных масс Фундаментную плиту заранее, учитывая извечную проблему недобора модальных масс и то, что консольная модель у основания не имеет массы? И если таким путём идти, то как это скажется на определении (надеюсь ты имел именно это под "своим" nki?)?

[Бахил]

Сообщение от UnAtom А будет ли справедливо исключить из инерционных масс Фундаментную плиту заранее,

Нет. Мало того, надо ещё учесть массу грунта. Offtop: Не спрашивай: "как?". Всё равно никто не знает "как".
При учёте основания "пружинки" не годятся.

[гувиев]

UnAtom,
Если учитывается податливость основания, то исключать массу фундамента, как по мне, не правильно. Такой подход несколько противоречит самой постановке вопроса.
Поэтому: либо не учитываем массу фундамента, а фундамент жестко закрепляем (по сути консоль норм); либо учитываем податливость и массу фундамента.
Консольная модель - упрощение для "ручных" расчетов, поэтому ориентироваться на нее (имея под рукой программу, реализовывающую МКЭ) не стоит.
Пружинки вполне годятся. Нужно правильно их применять. 6я глава https://dwg.ru/dnl/8048 (параграф 6.4.3) как раз про это.
Отличие в том, что атомщики еще учитываю массу грунта, вовлекаемого в колебание со зданием. Это обязательно нужно делать при тяжелых сооружениях.
Здания и сооружения ПГС относительно легкие, поэтому можно обойтись только пружинками.

[Бахил]

гувиев, по сути получается та же консоль с жёстким защемлением, только в неё ещё добавлен фундамент с "пружинками".
Если именно это имеется в виду п. 5.10, то тогда да - самое то.

[UnAtom]

Сообщение от гувиев Пружинки вполне годятся. Нужно правильно их применять.

И сколько ты в своей практике применял САМ пружинки по тем правилам, описанным в книге (четырёхкомпонентные), и сколько видел, чтоб применяли ДРУГИЕ?
Ты же сам понимаешь, что ТС имел ввиду в лучшем случае ужесточение статических пружинок по типу 5-10E и защемление по XY или же 0,7Сz. И именно о справедливости этого подхода к стандартному ЛСМ идёт речь.
В ином случае лучше сразу считать прямым динамическим методом и/или цеплять ещё ОКЭ.

[гувиев]

Сообщение от UnAtom И сколько ты в своей практике применял САМ пружинки по тем правилам, описанным в книге (четырёхкомпонентные), и сколько видел, чтоб применяли ДРУГИЕ?

Я всегда рассматриваю варианты. + анализирую как меняются периоды колебаний и коэффициент распределения.
Вообще, я не претендую на истину в последней инстанции. Лишь объяснил, почему могут возрасти инерционные силы при учете податливости основания.
Дальше пусть каждый решает, как описать этот эффект. Давать советы: "делай так и будет тебе счастье", как показывает практика, дело гиблое...

[Николай Баглаев]

гувиев, анализ форм и частот это хорошо. НО не нужно забывать, что грунт - это существенно демпфирующая среда и ее учет в динамике без учета демпфирования может привести к неверным результатам.

В атомных нормах, где рассматривается расчет сооружения совместно с грунтом, этому уделяется особое внимание и демпфирование обязательно к учету. Кроме того, не нужно забывать о том, что сейсмическое воздействие при учете грунта должно быть приложено к грунту (подошве), а не к фундаменту. А спектры в нормах привязаны к поверхности грунта.

Что касается меньшей нагрузки при защемлении, то это говорит о том, что не вся масса была учтена. Если расчет на пружинках, то учтенная масса будет близка к 100%, но это не дает корректного решения, потому что распределение сейсмической нагрузки по зданию не будет зависеть от форм колебания здания, а будет зависеть от жесткости грунта, потому что в зависимости от соотношения жесткости грунта и жесткости конструкций мы можем получить движение жесткого целого (здания) на некой упругой опоре. И это не будет корректное решение с точки зрения СНиПовского подхода. В жизни это соответствует скольжению здания по грунту и это уже совсем другая - нелинейная - история.

[гувиев]

Николай Баглаев, с вашими аргументами спорить сложно.
Да, если считать честно, то нужно учитывать и нелинейность основания, и нелинейность конструкции, и рассеивание энергии в этих средах, и то, что спектры задаются на свободной поверхности, а здание заглублено в грунт.
Как Вы решаете эти проблемы в своей практике? Или Вы строго придерживаетесь упругого расчета на защемленном основании?

Пружинки, конечно, меняют характер деформирования по формам. При их малой жесткости или большой жесткости здания по сути будет классический линейный осциллятор с равномерным распределение инерционных сил по высоте (если так же распределяются массы).
Но ведь это не отменяет тот факт, что реальное основание не является абсолютно жестким, и в некоторых случаях учет податливости может дать увеличение инерционных сил для всего здания.
Пример. Без учета податливости период колебаний составляет Т=0.05с. Бетта=1.75.
С учетом податливости период увеличивается в 2 раза. Бетта=2.5.
Или так: без учета податливости период колебаний составляет Т=0.2с. Бетта=2.5, коэффициент распределения Г=1.2.
С учетом податливости период колебаний составляет Т=0.35с. Бетта=2.5, коэффициент распределения Г=1.5.
Когда рассматривается ниспадающая ветвь графика спектрального коэффициента динамичности, то там нужно смотреть комплексно.

Железобетон, кстати, тоже существенно нелинейный материал. Согласно СП эта нелинейность учитывается одним коэффициентом К1!!! Но такой подход живет уже десятки лет.
Также нужно помнить, что каким-то образом нужно получить армирование фундаментной плиты. Тут возможны варианты, но во всех этих вариантах нужно моделировать податливое основание.