Файл: Бобров, Ф. В. Сейсмические нагрузки на оболочки и висячие покрытия.pdf

! - /

2 - 2

Рис. 15. Конструкция оболочки № 2

Первый резонанс наблюдался при частоте вынужденных

волна по диагонали, т. е. поверхность оболочки была разде­ лена четырьмя узловыми линиями на девять участков (рис. 16). Второй резонанс обнаружить не удалось.

Датчики регистрировали вертикальные и горизонтальные колебания. Запись горизонтальных колебаний показала, что оболочка перемещается на опорах как единое целое (рис. 17).

Оболочка № 3. Она аналогична оболочке № 1. Опи­ сание конструкции последней полностью относится и к этой оболочке. По углам она также опирается на колонны. Но в отличие от оболочки № 1, у которой колонны можно рас­

сматривать по схеме консольного стержня, колонны оболоч­ ки № 3 защемлены у оголовка в пристройку, которая окай­ мляет оболочку по всему периметру (рис. 18). Это привело к тому, что горизонтальные колебания колонн опре­ делялись колебаниями пристройки. Эти колебания были записаны по схемам, принятым для оболочки № 1. Несмотря на большое увеличение, которое давали применяемые при­ боры, амплитуды, записанные на ленте осциллографа, на­ столько малы, что по ним невозможно определить частоту колебаний, т. е. все сооружение в горизонтальном направ­ лении можно считать достаточно жестким. Анализ вибро­ грамм показывает, что все точки оболочки колебались син­ хронно, т. е. оболочка в горизонтальной плоскости пере­ мещалась как единое целое, ее диагонали не деформиро­ вались, квадратный контур при колебаниях оставался геометрически неизменяемым.

Картина вертикальных колебаний очень сложна. Ка­ ждая из четырех опор накладывает на собственные колеба­ ния оболочки колебания, вызванные движением машин и механизмов по строительной площадке и по прилегающим улицам. Только в центре оболочки, где влияние опор ос­ лабевало, можно было уловить собственные колебания обо­ лочки. Частота собственных колебаний для этой оболочки 5,3 — 5,5 Гц.

Интересно отметить, что частота свободных колебаний облочки № 1 (эти оболочки абсолютно одинаковы) состав­

ляет 6,7 Гц. Сравнение этих цифр характеризует изменение жесткости двух конструкций, возведенных по одному про­ екту, вызванное производством работ.

39

в

Рис. 17. Перемещение обо­ лочки при горизонтальных колебаниях

Рис. 16. Формы колебании оболочки № 2

Рис. 18. Конструкпшаи схема оболочки № 3

В настоящее время интересные экспериментальные исследования отдельных вопросов сейсмостойкости железо­ бетонных оболочек проводятся в Таджикском политехни­ ческом институте Я- Ш. Исхаковым и в Грузинском политех­ ническом институте имени В. И. Ленина Д. В. Эсаиашвили. Результаты законченных этапов этих исследований опубли­ кованы в работах [7, 25, 26].

Г л а в а IV.

РАСЧЕТ ОБОЛОЧЕК НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

1. Определение усилий от сейсмической нагрузки в радиально опертой оболочке при вертикальном движении основания

Усилия в оболочке при действии сейсмической нагрузки, заданной по любому закону, в случае радиального опирания по контуру определяются по формулам [18]:

mn

OOCO

^ 2j 121 ^mn ^n Pm Яmn COS ® COS PmP'

m n

где Тг — нормальные усилия, действующие в нормаль­ ных к срединной поверхности сечениях, а —

41

Здесь S/(a, р) — сейсмическая нагрузка па оболочку, вызы­ ваемая вертикальным движением основания, соответству­ ющая t-му тону колебаний, которая определяется вы­ ражением (59). Эту нагрузку можно представить в следую­ щем виде:

42

2. Определение усилий от сейсмической нагрузки в радиально опертой оболочке при горизонтальном движении основания

Для определения усилий от горизонтальной сейсмиче­ ской нагрузки можно воспользоваться способом, предло­ женным О. Д. Ониашвили в работе [18], если приближенно представить эту нагрузку в виде равномерно распреде­ ленной.

Усилия определяются по формулам:

Для моментной группы сил формулы имеют следующий вид:

00 со

H = — D{ 1— v ) 2 2 Ц пА и ,» cos Х„а cosnnip,

где

D

£63 12(1—v2)

Коэффициенты разложения для сферических оболочек имеют вид:

43