Движение асинхронного землетрясения и реакция мостов

Динамический отклик длинных конструкций (например, мостов) чувствителен к пространственной изменчивости сильного движения грунта (асинхронного движения). Различия в движении грунта увеличиваются от точки к точке с увеличением расстояния основания. Последнее связано с двумя физическими явлениями: взаимодействие почвы и волны, которое вызывает потерю когерентности и локальное усиление; волна, распространяющаяся с конечной скоростью, что вызывает временную задержку сигналов. Эта изменчивость движения грунта создает другую структурную потребность по сравнению с синхронной, которая является единственной, рассматриваемой проектировщиками в большинстве случаев.

Асинхронные сейсмические движения

Наборы асинхронных землетрясений применяются на типичном железобетонном мосту для изучения его динамического отклика с учетом двух различных конфигураций: неизолированных с традиционными опорами и изолированного моста с подшипниками из свинцовой резины. Мост размещен в двух положениях вдоль направления распространения волны: положение около одной станции регистрации и положение между двумя станциями, чтобы учесть местные эффекты почвы. Исследуемыми параметрами реакции являются максимальные относительные смещения почвы и палубы. Результаты показывают, что существует существенное изменение относительного смещения вдоль направления распространения волны из-за асинхронного движения с эффектами, которые разработчик должен учитывать при проектировании структурных деталей изолированных и неизолированных мостов. Асинхронные сейсмические движения могут привести к высокой потребности в таких конструкциях, как мосты и большие плотины. Сейсмические волны, зарегистрированные в разных точках вдоль пути распространения сейсмического сигнала через почву, могут представлять большие различия из-за многих факторов, таких как изменение частотного состава и влияние взаимодействий между почвой и волнами. Эти взаимодействия включают отражение, фильтрацию и усиление, которые являются сложными явлениями в почвенной волне, которые традиционно принимаются во внимание посредством потери когерентности.

Эффекты асинхронного движения

Большинство сейсмических норм и правил проектирования только косвенно учитывают эффекты асинхронного движения. В некоторых расчетных кодексах были введены упрощенные методы (дифференциальные статические смещения грунта) для рассмотрения проблемы пространственной изменчивости сильного движения грунта. В этих методах статический отклик затем объединяется с динамическим структурным откликом. Однако дальнейшие исследования необходимы как для статического анализа, так и для его сочетания с динамическими эффектами. Содержание частоты сигнала в каждой точке рассчитывается исходя из нормального распределения амплитуд сигнала. Среднее и дисперсия нормальных распределений получаются из точки в точку с учетом распределения амплитуд, обусловленного выборкой в предыдущих точках.