Программная комплектация. Спектр ответа является отдельным режимом, который уже встроен по умолчанию в интерфейс SCAD++ при его установке.

Как купить Спектры ответа? Данный режим в Базовую комплектацию SCAD  НЕ входит. Для активации данного режима и работы в нём Спектры ответа необходимо  докупать  отдельно.

Термины и определения

Спектр ответа – совокупность значений максимальных абсолютных или относительных ответных ускорений линейного осциллятора при заданном акселерограммой воздействии с учетом собственной частоты демпфирования осциллятора. Как правило, их используют при проектировании атомных станций (см. п.5.2 Норм проектирования сейсмостойких атомных станций НР-031-01). (Рисунок 1).

Рисунок 1. Спектра ответа ускорений (чёрная линия)

Акселерограмма землетрясения — график, показывающий изменение ускорений грунта во времени в течение землетрясения.

Для чего это нужно?

При проектировании промышленных объектов, таких как атомные электростанции (АЭС) или крупные производственные комплексы, возникает сложная задача: необходимо оценить сейсмостойкость как самого здания, так и всего установленного в нём оборудования. На первый взгляд, логичным решением было бы объединить конструкцию здания и оборудование в единую расчётную конечно-элементную модель, произвести расчёт на сейсмическое воздействие тем или иным методом, а затем оценить прочность как несущих конструкций здания, так и расположенного в нём оборудования. Однако в реальности такой подход практически неосуществим из-за большой размерности задачи, так как количество единиц оборудования внутри такого типа зданий — насосов, компрессоров, резервуаров, трубопроводов и др. — обычно исчисляется десятками и даже сотнями единиц.

Для того, чтобы решить эту задачу в разумные сроки используют метод расчёта поэтажных спектров ответа. Он позволяет раздельно рассчитать поведение основной конструкции здания и закреплённого на ней оборудования. Этот подход, изначально разработанный для атомной энергетики, сегодня стал стандартом для многих ответственных промышленных объектов и лежит в основе современных методик многошагового сейсмического расчёта.

Суть метода заключается в том, что расчёт выполняется в две стадии. Сначала рассчитывается здание на сейсмическое воздействие. В качестве исходных данных используется акселерограмма сейсмического воздействия. Результатом первой стадии расчёта является определение движения во времени точек, где расположено оборудование. Их анализ позволяет определить, как именно будут двигаться разные точки здания при сейсмическом воздействии (Рисунок 2).

Рисунок 2. Алгоритм первой стадии расчёта. Фиолетовым прямоугольником условно показано рассчитываемое оборудование, которое в рамках данного подхода моделируется в качестве абсолютно жёсткого тела с инерционными характеристиками

Второй стадией расчёта является расчёт на сейсмическое воздействие самого оборудования, но уже в отдельной расчётной схеме. Исходным сейсмическим воздействием в данном случае будет не исходная акселерограмма сейсмического воздействия на грунте, а полученный в конце первой стадии расчёта закон движения во времени точки крепления оборудования. На основе данного закона строится поэтажный спектр ответа ускорений, который используется для расчёта оборудования (вторая стадия расчёта).

Как это работает?

Модуль спектр ответа позволяет с высокой скоростью подготовить исходные данные для второй стадии расчёта, а именно – получить спектры ответа ускорений в точках крепления оборудования. В основе данного модуля лежит метод разложения движения системы по формам колебаний, что позволяет экономить время инженеров в несколько десятков раз.

Help (Справочная информация)

Режим Спектры ответа имеет справочную информацию, которая является частью общей Справки из SCAD.