Способ имитации колебаний земной поверхности Советский патент 1977 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к области лабораторной техники и может быть использовано при исследовании реакций моделей инженерных объектов на колебательные воздействия сейсмического типа. Известен режим сейсмоплатформы, воплощающий в себе попытку повторить реальное сейсмическое колебание грунта по инструментальной записи прошлых лет 1. Недостатком данного режима является возможность существенных искажений при воспроизведении сложных сейсмограмм и невозмол ность всестороннего анализа результатов экспериментальных исследований сложных пространственных моделей. Известен также способ имитации колебаний земной поверхности, при котором движение сейсмоплатформе задают в виде гармонических колебаний с плавно и независимо изменяющимися частотой и амплитудой 2. Недостатком этого способа является то, что спектральный состав его сильно отличается от спектрального состава реального землетрясения. Цель изобретения - повыщение эффективности способа. Поставленная цель достигается тем, что период и амплитуду колебаний сейсмоплатформы одновременно и монотонно увеличивают по закону, определяемому требованием совпадения спектров реакции линейных осцилляторов на заданный режим колебаний и имитируемое землетрясение. На фиг. I изображена виброграмма сейсмоплатформы; на фиг. 2 - график зависимости: амплитуда перемещения сейсмоплатформы - время; на фиг. 3 - график зависимости: период колебаний сейсмоплатформы - время; на фиг. 4 - график зависимости: амплитуда перемещения - период (спектор перемещения); на фиг. 5 - график зависимости: амплитуда скорости - период (спектор скоростей), характеризующий спектральное распределение энергии колебаний сейсмоплатформы. Один из возможных режимов движения сейсмоплатформы, соответствующих сущности данного изобретения, описывается зависимостью:у a sin2где t - время; а и 6 - параметры, определяющие индивидуальность имитируемого землетрясения. Интервал, охватывающий самый эффективный по воздействию на соорумсения диапазон периодов, рекомендуется принимать в пределах 0,05-1,5 сек. Продолжительность рабочего процесса сейсмоплатформы следует ограничить продолжительностью наибо.лее интенсивной фазы землетрясения, т. е. 10-20 сек.

Предлагаемый режим движения сейсмоплатформы обеспечивает создание колебательного воздействия непрерывного спектра в диапазоне характерных сейсмических периодов, равномерное распределение колебательной энергии, как это имеет место при землетрясениях, на большей части спектра, возможность управлять интенсивностью имитируемого землетрясения путем регулирования коэффициентов а и Ь.

Предлагаемый режим движения осуществляется сейсмоплатформой программного управления либо сейсмоплатформой, способной работать в режиме гармонических колебаний с плавно и независимо изменяюш.имися частотой и амплитудой.

Использование предлагаемого способа имитации колебаний земной поверхности сейсмоплатформой дает по сравнению с прототипом значительно большую достоверность при воспроизведении сейсмических колебаний.

Формула изобретения

Способ имитации колебаний земной поверхности при помощи сейсмоплатформы с плавно изменяющимся по частоте и амплитуде режимом движения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности имитации, период и амплитуду колебаний сейсмоплатформы одновременно и монотонно увеличивают по закону, определяемому требованием совпадения спектров реакции линейных осцилляторов на заданный режим колебаний и имитируемое землетрясение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Основы сейсмостойкости зданий и сооружений т. 2., М., Стройиздат, 1970, с. 141.

2.Основы сейсмостойкости зданий и сооружений т. 2, М., Стройиздат, 1970, с. 142 (прототип) .

Фиг.2

а Q Гц

Фиг.5