Головной гидроузел с каменно-земляной плотиной и водосбросным сооружением (стр. 6 из 15)

а_П^МВЗ=k_А^МВЗg A_{5000 (}2-2)

где A₅₀₀ и A_{5000 -} расчетные амплитуды ускорения основания (в долях g, м/с²), определенные для землетрясений с нормативными периодами повторяемости T⁵⁰⁰_ПОВ иT⁵⁰⁰⁰_ПОВсоответственно с учетом отличия реальных грунтовых условий на площадке от средних грунтовых условий; значения A₅₀₀ и A_{5000 (}а также значения I^РАС) даны в таблице 2.1; k_А^ПЗи k_А^{МВЗ -} коэффициенты, учитывающие вероятность данного землетрясения за расчетный срок службы T_СЛ, а также переход от нормативного периода повторяемости в 500 лет T⁵⁰⁰_ПОВ к принятому периоду повторяемости Т^ПЗ_ПОВ и от нормативного периода повторяемости в 5000 лет T⁵⁰⁰⁰_ПОВк принятому Т^МВЗ_ПОВ; значения k_А^ПЗи k_А^МВЗ принимаются по таблице 2.1

Таблица 2.1 Значения величин A₅₀₀ и A_{5000 (}в долях g)

Категориягрунта	IНОР, баллы
	6		7		8		9		10
	IРАС, баллы	A	IРАС, баллы	A	IРАС, баллы	A	IРАС, баллы	A	IРАС, баллы	A
I	-	-	-	-	7	0,12	8	0,24	9	0,48
I-II	-	-	7	0,08	8	0,16	9	0,32	-	-
II	-	-	7	0,10	8	0, 20	9	0,40	-	-
II-III	7	0,06	8	0,13	9	0,25	-	-	-	-
III	7	0,06	8	0,16	9	0,32	-	-	-	-

Примечание: I^НОР имеет значения I^НОР₅₀₀ или I^НОР_5000,I^РАС соответственно I^РАС₅₀₀или I^РАС_5000. В таблице 2.1 используется расчетная сейсмичность площадки I^РАС, которая устанавливается на основе значения нормативной сейсмичности I^НОР с учетом местных грунтовых условий, рельефа поверхности и других особенностей площадки. Для сооружений 1-ой группы величина I^РАС определяется с использованием уточненного (в результате проведения исследований ДСР) значения нормативной сейсмичностиI^НОР площадки. Влияние грунтовых и других местных условий оценивается обязательно методами СМР.

Таблица 2.2 Значения коэффициентов k_А^ПЗ и k_А^МВЗ

Расчетный срокслужбы ТСЛ, годы	kАПЗ					kАМВЗ
	ТПЗПОВ, годы					ТМВЗПОВ
	100	200	300	400	500	5000	10000
10	0,55	0,60	0,65	0,68	0,70	0,70	0,80
20	0,63	0,70	0,74	0,78	0,80	0,80	0,90
50	0,70	0,78	0,83	0,87	0,90	0,90	1,00
100 и более	0,80	0,87	0,93	0,97	1,00	1,00	1,10

2.4 Основные положения расчета сооружений на сейсмические воздействия.

Нормы предусматривают учет сейсмических воздействий в тех случаях, когда величина расчетной сейсмичностиI^РАС на площадке строительства составляет 7 баллов и более. Сейсмические воздействия включаются в состав особых сочетаний нагрузок. Гидросооружения, в зависимости от их группы сейсмостойкости и уровня расчетного землетрясения (ПЗ или МВЗ), рассчитываются на сейсмические воздействия методами динамической теории (ДТ) или линейно-спектральной теории (ЛСТ). Cхема использования различных методов расчета сооружений на сейсмические воздействия дана в таблице 2.3

Таблица 2.3 Схема использования методов расчета гидросооружений

на сейсмические воздействия

Расчетноеземлетрясение	Группа сооружений по обеспечению сейсмостойкости
	1-я группа	2-я группа
ПЗ	ДТ	ЛСТ
МВЗ	ДТ	-

2.4.1 Сооружения 1-ой группы

Гидросооружения 1-ой группы сейсмостойкости рассчитываются на ПЗ и МВЗ методами динамической теории (ДТ) сейсмостойкости. В этом случае сейсмическое ускорение основания задается РА, представляющей собой в общем случае однокомпонентную, двухкомпонентную или трехкомпонентную (j=1,2,3) функцию времени

. Сейсмические воздействия могут задаваться также велосиграммами либо сейсмограммами. Расчеты на ПЗ в рамках ДТ выполняются, как правило, с применением линейного динамического анализа, а на МВЗ - линейного или нелинейного временного динамического анализа.

При выполнении расчетов по ДТ деформации, напряжения и усилия определяются на всем временном интервале сейсмического воздействия на сооружение. При этом в случае применения линейного динамического анализа максимальные и минимальные значения этих величин за весь рассматриваемый временной интервал суммируются со начениями деформаций, напряжений и усилий, полученными от остальных нагрузок и воздействий, входящих в состав особого сочетания нагрузок, включающего сейсмические воздействия.

В расчетах сейсмостойкости сооружений по ДТ используются параметры затухания z, установленные на основе динамических исследований поведения сооружений при сейсмических воздействиях. При отсутствии экспериментальных данных о величинах параметров затухания z допускается применять значения параметров затухания, не превышающими:

0.05 - для бетонных и железобетонных сооружений;

0.15 - для сооружений из грунтовых материалов;

0.08 - для скальных пород оснований;

0.12 - для полускальных и нескальных грунтов оснований.

2.4.2 Сооружения 2-ой группы

Сооружения 2-ой группы сейсмостойкости рассчитываются на ПЗ методами линейно-cпект-ральной теории (ЛСТ). В этих расчетах материалы сооружения и основания считаются линейно-упругими; в поведении системы "сооружение-основание" отсутствует геометрическая или конструктивная нелинейность. Сейсмическое ускорение основания задано постоянным вектором, модуль которого определяется по формуле:

= k_А^ПЗgA_{500 (}2-3)

где k_А^ПЗ, g, A₅₀₀ - то же, что и в формуле (2-1).

В случаях, когда при расчете сейсмостойкости по ЛСТ система "сооружение-основание" разбита на отдельные дискретные объемы, то в качестве сейсмических нагрузок используются узловые инерционные силы - P_ikj, действующие на элемент сооружения, отнесенный к узлу k, в направлении j при i - ой форме собственных колебаний. В общем случае значения компонент узловых сил P_ikj по трем (j=1, 2,3) взаимно ортогональным направлениям определяются как:

P_ikj = k_f k_H k_y m_k

b_ih_ikj (2-4)

где: k_f - коэффициент ответственности сооружения и недопустимости в нем повреждений; k_H - коэффициент, учитывающий конструктивные особенности сооружения; k_y - коэффициент, учитывающий демпфирующие свойства конструкций; m_k - масса элемента плотины, отнесенная к узлу k, (с учетом присоединенной массы воды).

Для всех гидросооружений принимается k_f =0,50.

Для водоподпорных сооружений принимаются значения коэффициента k_H: 1.0 для сооружений высотой 100 м и более; 0.8 для сооружений высотой 60 м и менее; по интерполяции между значениями 1,0 и 0,8 для сооружений высотой 60 - 100 м.

Значения коэффициента k_yдля бетонных, ж-б и сооружений из грунтов (в скобках): 1,00 (0,70) - при расчетной сейсмичности строительства I^РАС не более 8 баллов; 0,80 (0,65) - при расчетной сейсмичности строительства I^РАС свыше 8 баллов.

Для других видов гидросооружений значения коэффициентов, учитывающих конструктивные особенности и демпфирующие свойства сооружений, допускается принимать на основе опыта проектирования этих сооружении с учетом сейсмических воздействий.

- сейсмическое ускорение основания, определяемое по формуле (2-3); h_ikj - коэффициент формы собственных колебаний сооружения по i-ой форме колебаний:

h_ikj =U_ikj

(2-5)

где U_ikj - проекции по направлениям jсмещений узла k по i-ой форме колебаний; cos (U_ikj,

) - косинусы углов между направлениями вектора воздействия и перемещениями U_ikj.