Файл: Д’Анжело, Г. Линейные системы с переменными параметрами. Анализ и синтез-1.pdf

Удаіры обычно наносятся в плоскости одной из наружных про­ дольных стен. Приборы следует устана.вливать на перекрытиях по центральной оси здания. Расстояние в половину ширины зда­ ния защищает приборы от паразитных колебаний, которые могут быть обусловлены местными деформациями в области соударения.

факторов следует регистрировать колебания с помощью акселе­

нальны .весовым функциям ускорений точек системы. В некото­ рых случаях может найти применение и запись смещения. Так, если имеются надежные теоретические подсчеты жесткости отно­ сительных перемещений этажей (что, вообще говоря, предпола­ гает наличие сдвигового характера деформаций сооружения), или, еще лучше, если эти величины определены экспериментально с по­ мощью статических испытаний, то перерезывающие силы в любом уровне можно определить по весовым функциям для перемеще­ ний. В принципе возможно такое соединение записывающих при­ боров, при котором на каждом уровне регистрируется разность абсолютных перемещений данного и нижележащего уровней. Для записи каждого относительного перемещения смежных уровней требуются два сейсмографа с достаточно идентичной характепистикой.

Ври комбинации статических испытаний с записью смещения существенно сокращается объем динамических испытаний и по­ следующей обработки записей, так как даже для многоэтажных зданий в большинстве случаев достаточно определить перерезы­ вающие силы в двух—трех уровнях. Данный способ можно при­ менять для коротких отсеков зданий, длина которых меньше двой­ ной ширины. Для более длинных отсеков весовые функции сле­ дует определять при одновременном ударе в трех точках в пла­

Величины импульсов при ударах по середине и по краю долж­ ны быть одинаковыми. При этом предполагается, чго по оси симмет­ рии здания имеется поперечная диафрагма или железобетонная рама. При отсутствии несущей конструкции в плоскости симмет­ рии удары следует перенести на ближайшую к середине попереч­ ную конструкцию, оставив приборы в плоскости симметрии. При этом весовые функции будут определяться по формуле

ний может быть сокращен за счет пропуска некоторых промежу­ точных этажей при расстановке регистрирующих приборов. Так, во многих случаях .вполне достаточно записывать весовые функ­

(III. 24) или (III. 25) для этажей, на которых установлены при­ боры, а для промежуточных этажей их можно найти по интерпо­ ляции (промежуточные значения необходимы для перехода к пе­ ререзывающим силам по формуле (III.11)).

Метод весовых функций применим для непосредственного последования напряженного состояния в каком-либо элементе сооружения. С помощью присоединенных к осциллографу дат­ чиков в процессе ударных испытаний можно записывать весовые функции для главных растягивающих напряжений в простенках, нормальных или перерезывающих сил в перемычках, изгибающих моментов в отдельных колоннах, ригелях, элементах диафрагм и т. п. По формуле (111.6) можно вычислить напряжения, ьозникающие в различных элементах сооружения при воздействии уско­ рения по закону заданной акселерограммы.

Метод импульсивных нагрузок может быть применен для экс­ периментального изучения пространственной работы сооружений. Влияние пространственного фактора на напряженное состояние поперечных диафрагм или несущих рам протяженного сооружения можно определить, приняв двумерную расчетную схему (см. § 9 настоящей главы). Массу здания следует считать сосредоточенной в точках пересечения перекрытий и поперечных несущих конструк­ ций на продольной вертикальной плоскости. В соответствующих точках наружной продольной стены укрепляются воспринимаю­ щие удар стальные плиты, а приборы устанавливаются на пере­ крытиях в средней продольной плоскости здания. Стальные плиты

98

обычно заделываются во внешние обвязки, расположение которых может не совпадать с уровнем перекрытий. Смещение по высоте точек входа и выхода не имеет существенного значения (при ус­ ловии, что обвязки монолитно связаны с перекрытиями). Регист­ рирующие приборы могут быть установлены сразу в плоскости всех поперечных диафрагм. В этом случае требуется большое ко­ личество приборов, но испытания сводятся к одной серии ударов по одному в каждую точку входа. Если ограничиться установкой приборов только в одной вертикальной плоскости, то потребуется последовательно переносить их во все вертикальные плоскости, производя каждый раз полную серию ударов.

Порядок матрицы весовых функций будет равен произведению числа вертикальных диафрагм на число перекрытий.

Пространственная матрица может быть записана в виде кле­ точной матрицы

Если здание в плане симметрично, то достаточно найти толь­ ко половину элементов матрицы. При інесимметричноім же в пла­

мулу (III. 6), согласно принятой системе обозначений, будут иметь два индекса:

N

где N — количество поперечных диафрагм (/, т = 1,2,..., /V).

При применении этой формулы к исследованию пространствен­ ных систем можно вводить различные упрощения, например сос­ тавлять матрицы весовых функций не для всех, а только для средней и крайней диафрагм.

§ 4. Метод внезапного сброса нагрузки

Кроме ударных нагрузок, для экспериментального определе­ ния весовых функций можно воспользоваться методом внезапного сброса горизонтальной нагрузки. Этот метод в последнее время применяется для статических и динамических испытаний сооруже­

99

ний и может считаться достаточно освоенным. Различные его ва­ рианты..одисаны в литературе. Как правило, метод сброса нагру­ зок применялся для определения периода и декремента основного тона колебаний сооружений [13, 27, 28, 31, 64, 107, 123]. Для этой цели достаточен сброс нагрузки, приложенный в одной точке соо­ ружения.

Чтобы определить матрицу весовых функций, нагрузку следует прикладывать отдельно в каждой точке входа, так же как при испытании-ударной нагрузкой. В горизонтальные обвязки наруж­ ных. стен следует заделывать анкеры или петли для крепления

положного усилию в тросе в момент сброса. Непосредственная за­

откуда видно, что весовые функции обеих систем — исходной и деформированной — одинаковы.

100