1. Методы расчета

1.1. Линейно-спектральный метод

Линейно-спектральный метод предусматривает использование внешнего воздействия в виде спектральной кривой (спектра ответа) зависимости ускорения от собственных частот . Задаваемый спектр ответа зависит от отметки расположения оборудования по высоте и от значения относительного демпфирования.

Спектр ответа получают на основе реакции простейшей динамической системы (линейного неконсервативного осциллятора) на сейсмическое возмущение. После расчета колебаний осцилляторов с разными значениями его динамических параметров (собственной частоты f и коэффициента диссипации энергии k) строится зависимость максимальных величин абсолютных ускорений от их собственных частот и коэффициентов k, которая называется спектром ускорений или спектром ответа.

Следует отметить, что спектр ответа может быть рассчитан путем наложения и вероятностной обработки спектров, полученных по многим акселерограммам. Тогда он будет отражать опыт различных внешних воздействий.

Параметры затухания колебаний (логарифмические декременты колебаний) рекомендуется принимать на основе специальных обоснований. В случае отсутствия экспериментальных данных значения логарифмических декрементов колебаний допускается принимать по таблице N 1.

Таблица N 1

Значения логарифмических декрементов для строительных

конструкций зданий и сооружений

В основе линейно-спектрального метода лежит метод разложения движения системы по формам ее собственных колебаний.

Для оценки сейсмостойкости СК обычно учитывают первые семь или восемь форм колебаний в низкочастотной области (до 33 Гц) вследствие низкочастотного характера сейсмических колебаний.

Для оценки стойкости СК при высокочастотных внешних воздействиях (падение самолета, воздушная ударная волна и др.) необходимо учитывать много более форм колебаний (до 30), что обусловлено возможным наличием большого числа собственных частот СК в высокочастотной области (33 - 400 Гц).

Линейно-спектральный метод, основываясь на ряде допущений, упрощает решение задачи о вынужденном внешнем воздействии и позволяет оценить напряженно-деформированное состояние конструкции с погрешностью, идущей, как правило, в сторону увеличения запаса прочности. Главным недостатком метода является невозможность проведения расчета нелинейных систем.

1.2. Метод динамического анализа

Метод динамического анализа предусматривает использование в качестве внешнего воздействия акселерограммы движения основания расчетной модели. Решение задачи проводится методами численного интегрирования систем дифференциальных уравнений движения. При этом расчетная модель конструкции может быть нелинейной. Современные достижения в области компьютерной техники и существующие программные комплексы позволяют эффективно использовать метод динамического анализа для оценки стойкости к внешним воздействиям энергетического оборудования любой сложности.