Способ имитации сейсмического воздействия при испытании конструкций Советский патент 1982 года по МПК G01V1/00 

(5) СПОСОБ ИМИТАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ИСПЫТАНИИ КОНСТРУКЦИЙ

1

Изобретение относится к сейсмической технике и может быть использовано при исследовании поведения инженерных объектов и их моделей на колебательные воздействия сейсмического типа.

Известен способ имитации сейсмического воздействия, при .котором движение сейсмоплатформе задают в виде гармонических колебаний с плавно и to независимо изменяющимися частотой и амплитудой 1.

Недостатком этого способа является то, что спектральный состав его сильно отличается от спектрального is состава реального сейсмического воздействия .

Наиболее близкий к предлагаемому способ имитации сейсмического воздей-20 ствия при испытании конструкций заключается в установке их на виброплат(|юрму и возбуждении последней .гармоническими колебаниями с одновременным изменением частоты и амплитуды колебаний при условии совпадения спектров ответа заданного режима колебаний и имитируемого сейсмического воздействия 1,2.

Однако применение данного способа для проведения испытаний на сейсмостойкость , например, электрооборудования атомных электростанций с использованием при этом отечественных виброплат(|юрм затруднительно, поскольку их возможности задания законов изменения амплитуды и периода воздействия ограничены.

Основным же недостатком указанного способа является то, что технически трудно обеспечить соответствие между спектрами ответа, полученными расчетным путем и с помощью виброплат(|юрмы, что должно иметь место в реальном случае при испытаниях. Иными словами, для того, чтобы с помощью виброплатформы,получить

гармоническое воздействие, имеющее спектр ответа, равный спектру ответа, полученному расчетным путем на акселерограммы землетрясений, необходимо на самой платформе установить набор линейных осцилляторов, а движение платформе задавать таким образом, чтобы на собственных частотах линейные осцилляторы имели величину ускорения, равную величине заданного спектра ответа. 8 этом случае движение виброплатформы будет имитировать сейсмическое воздействие.

Цель изобретения - сокращени,е времени испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что,осуществляя способ имитации сейсмического воздействия при испытании конструкций путем их установки на виброплатформу и возбуждения последней гармоническими колебаниями с одновременным изменением частоты и амплитуды колебаний при условии совпадения спектров ответа заданного режима колебаний и имитируемого сейсмического воздействия, предварительно определяют добротность испытуемой конструкции и амплитуды гармонических колебаний на каждом шаге по частоте задйют из соотношения

W

i где S

величина спектра ответа на

W: частоте W для добротности Q ;

добротность испытуемой кон«iструкции. Пример. При проведении работ по определению сейсмостойкости электротехнического оборудования на виброплатформе определяют амплитудночастотные характеристики испытуемых электротехнических панелей.

На основании проведенных испытаний величина добротности Q составляет 30. Для строительной площадки, где будет использовано данное оборудование, на основании данных института Физики Земли имеется семейство расчетных акселерограмм землетрясений. На каждую из имеющихся акселерограмм получены спектры ответа, на основании которых построен максимальный обобщенный спектр ответа, соответствующий их максимальным значениям.

Затем виброплатформе с установленным испытуемым электротехническим оборудованием с определенной ранее амплитудно-частотной характеристикой задается гармоническое воздействие с Монотонно меняющимся периодом, амплитуда которого изменяется по закону .максимального обобщенного спектра, деленного на величину Q 30. Величина ускорения, задаваемого платформой, контролируется датчиком ускорения, закрепленным на самой платформе.

Таким образом виброплатформе задается воздействие, соответствующее максимальным нагрузкам, прилагаемым к испытуемому оборудованию от действия семейства акселерограмм землетрясений с учетом динамической характеристики самой испытуемой конструкции.

Проведение испытаний предлагаемым способом с применением серийно выпускаемых, платформ позволяет без

использования сложной аппаратуры и устройств оказывать на испытуемую конструкцию гармоническое воздействие, эквивалентное акселерограмме землетрясения.

Эффективность и положительный эффект заключается в том, что в 1,,0 раза сокращается время эксперимента за счет уменьшения информации, подлежащей обработке. К тому же для peaлизации способа не нужно изготавливать никаких новых приспособлений и устройств.

Формула изобретения

Способ имитации сейсмического воздействия при испытании конструкций путем их установки на виброплатформу и возбуждения последней гармоническими колебаниями с одновременным изменением частоты и амплитуды колебаний при условии совпадения спектров ответа заданного режима колебаний и имитируемого сейсмического аоздействия, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, предварительно определяют добротность испытуемой конструкции и амплитуду гармонических колебаний

на каждом шаге по «частоте задают из

соотношения о:

W .-If-,

5 , 9 00976

где - величина спектра ответа на1. Медведев С.В. Основы сейсмо частоте овЛ для добротное-стойкости зданий и сооружений. Т. 2,

ти QJ ;М,, Стройиздат, 1970, с. U2. Q - добротность испытуемой конструкции.5 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 552581, кл. G 01 V 1/00, 1Э75

принятые во внимание при экспертизе:(прототип).