Raport de Cercetare Determinare KS

7/24/2019 Raport de Cercetare Determinare KS

1/43

Raport de Cercetare

Grant: Incercari experimentale pentru determinarea perioadelor proprii aleterenului de fundare. Sinteza cercetarilor

Program A, Cod CNCSIS 724

Autor: Dr. ing. Ion SCORDALIU

INSIUUL NAIONAL D! C!RC!ARI "!NRU CONSRUCIISI !CONO#IA CONSRUCIILOR INC!RC $ %iliala imi&oara

CA". ' INRODUC!R!

Importana pmnturilor din jurul fundaiilor cldirilor sau a construciilor subtran st mult

mai mar !n ca"ul aciunilor sismic ,doarc prin acsta s transmit !ncrcril dinamic cu

pondra ca mai mar, car dimnsiona" dobici construcia#

In ca c pri$%t natura pmturilor din amplasamntul construciilor, s mniona" c a

intr$in !n mrima caractristicilor mi%crii att prin fnomnul d amorti"ar, car tind s disip"

nrgia undlor sismic, ct %i prin fnomnul d amplificar car tind s mrasc $aloara

acclraii sismului car s !nrgistra" la suprafaa trnului, !n raport cu ca din roca d ba" d

sub amplasamntul construcii#

Propritil dinamic & sismic al trnurilor d fundar %i !n spcial rigiditata lor

sismic, prci"a" mi%cara sismic !n amplasamnt, acst fct al amplasamntului rflctndu'

s !n coficinii d trn S, car sunt funci d propritil %i structuril gologic al trnurilor %i

rocilor, $aloara coficintului din (prsia !ncrcrilor sismic dpind d rigiditata trnului

)normal , rdus sau mrit*#

Coduril considr c mi%cara sismic la ni$lul fundaii st acia%i ca mi%cara sismic

!n + cmp libr +ca %i cum structura nu ar (ista, ipot" $alabil numai pntru structuri r"mat p

trnuri absolut rigid#

a structuril r"mat p trnuri moi dformabil, car rpr"int ra"m fl(ibil

)lastic* mi%cara sismic a fundaii difr d ca !n +cmp libr- %i poat a$a componnt d

translai latral %i d rotir, dosbit d important pntru cldiril !nalt#

Construciil r"mat lastic difr !n raport cu cl r"mat rigid %i prin cantitata

substanial d nrgi disipat !n mdiul d r"mar, att prin radiaia undlor sismic ct %i prin

pirdra d nrgi a trnului ca matrial, car cr%t cu intnsitata mi%crii $ibratorii#

Ar loc fnomnul d interac(iune $ &ei&mic) &tructur) *teren (primat prin rspunsul

dinamic al clor dou subsistm )substructuri* & structura %i + ,ul,ul acti- de teren, constituit din

dpo"itl d trn d sub fundai ficar caractri"at prin paramtrii lor dinamici#

.fctl intraciunii considr mai !ntt deforma,ilitatea terenului manifstat prin

dplasri d translai )* %i d rotir )* al fundaii, urmat d mrira dplasrilor rlati$ al

Re-i&ta de "olitica Stiintei &i Scientometrie ' Numar Spcial 2//0 ' ISSN' 102'121 134


2/43

maslor structurii, ca c conduc la atenuarea r)&pun&ului dinamic,ar loc cr%tra priodi

fundamntal datorit trnului %i modificara )d obici cr%tra* amorti"rii fcti$ din cau"a

nrgii disipat trnului#

Procdul d calcul al intraciunii, cuprins !n unl coduri, considr pntru dformabilitata

trnului, aciuna sismic !n +cmp libr- %i dtrmin rspunsul sismic modificat al structurii,influnat d fl(ibilitata trnului d fundar#

5 astfl !n priml, rlaii pntru calculul !ncrcrii sismic, coficintul dinamic s'a stabilit

!n funci d raportul )6 3 6g*

21

1

)T

T(

g

=)8onob 1921*

21

2

)T

T(

g

=):a$ri$ 192*

!n car 6, 6gsunt prioadl proprii al structurii rspcti$ a trnului d fundar#

;laii, car in sama %i d prioada propri a trnului d fundar, pr$d %i unl coduri

actual )6urcia, California, Isral*#

Cl dou aspct al intraciunii & atnuar sau amplificar s pot produc simultan sau

sparat#.fctl global al intraciunii dpind d caractristicil dinamic )prioad, rigiditat,

amorti"ar, tc* al structurii %i trnului )natur, condiii local tctonic, gologic %i got


3/43

Conlucrara dintr structur %i trn comport dou aspct, putnd apar o rotir )balansar* %i o

dplasar ori"ontal a ba"i cldirii#

S'a constatat c rigiditata cldirii joac un rol foart important !n pri$ina conlucrrii

ori"ontal# a o cldir cu rigiditat ridicat conlucrara dintr cldir %i trn st mai pronunat#

5ac s considr !nfinit rigid, !ntraga mas s mi%c !mprun cu ba"a i, dac !ns cldira stfl(ibil, ba"a i, s poat mi%ca !n oric dirci dar nu acla%i lucru s !ntmpl cu cldira !ns%i#

In gnral toat (primntril au condus la conclu"ia c !n timpul manifstrii unui cutrmur

$a (ista o mar difrn !ntr intnsitata fori ncsar pntru a mi%ca ba"a uni cldiri rigid %i

intnsitata fori ncsar pntru a mi%ca ba"a uni cldiri fl(ibil#

5ac trnul !n jurul cldirii st rlati$ slab, $or apar dformaii mai mari al trnului, !n

ca"ul uni cldiri rigid dct !n ca"ul unia fl(ibil#

5istrugra sau a$arira unor construcii dpind att d caractristicil dinamic al

structrurii d r"istn ct %i d propritilor fi"ico'mcanic al trnului d fundar fr a aminti d

intnsitata mi%crii sismic car ar rolul capital#

8odificril produs d natura trnului asupra undi sismic, au fcut s s introduc !n

calculul practic al forlor sismic anumii coficini d corci car majora" sau rduc fora

dinamic standard#

Ac%ti coficini s stabilsc !n funci d natura trnului p ba"a unor crctri statistic#

In ultimul timp, crctril %i in$stigaiil car s fac !n lgtur cu comportara construciilor

!n timpul cutrmurlor, !n funci d natura trnului d fundar, urmrsc urmtoarl aspct

-!n c grad influna" propritil fi"ico'mcanic al trnului intnsitata local a

mi%crii trnului=

-car sunt trnuril supus !n prmann la transformri fi"ic !n timpul trcrii undlor

sismic %i cum afcta" acst transformri, structuril car sunt fundat p l=

-c influn au propritil trnului asupra comportrii structurilor car conlucra" cu

trnul !n timpul unui cutrmur#

CA". / AS"!C! "RI0IND "RO"AGAR!A UND!LOR S!IS#IC!

.nrgia dclan%at din


4/43

U.*Gm

*)G(t

U 22

2

+

+=

V.*GY

m*)G(

t

V 2

2

2

+

+=

)2#1#*

W.*GZ

m*)G(

t

W 22

2

+

+=

und u,$,> sunt dplasri !n dirciil (,? %i " al a(lor d coordonat= %i @ sunt coficinii lui

am dintr car @ st modulul d dformai la forfcar )dinamic*3

zyxm

++

= dilatara

sfric sau d $olum =zyx

++

=

22

2

22

opratorul aplac !n coordonat

cart"in

Pntru a gsi soluia cuaiilor d mi%car s difrnia" acsta !n funci d (,? %i " %i

adunnd s obin cuaia

m*G

t

m

22

22

+

=

)2#2#*

Notnd

*GVp

22 += , atunci )2##*

m.Vt

mp

222

2

=

)2#4#*

Bp fiind $it"a d propagar a undi d dilatar m# Acst tip d und s propag prin

comprsiuni %i produc numai dformaii d $olum numindu's und longitudinal,sau und primar

,sau und P# 5ar s mai poat gsi o solui a cuatiilor d mi%car, difrniind cuaia a doua !n

funci d ", iar cuaia a tria !n funci d ? %i sc"nd cl dou cuaii r"ultat, s limin m %i

r"ult rlaia

)z

V

y

W(

*G)

z

V

y

W(

t

=

22

2

)2#0#*

Notnd2

sV*G

=

%i innd sama d rlaia lui >(din toria lasticitii

z

V

y

WWx

=2 )2#*

Re-i&ta de "olitica Stiintei &i Scientometrie ' Numar Spcial 2//0 ' ISSN' 102'121 434


5/43

r"ultnd c dplasara s fac cu $it"a Bs#

5ci nrgia produs d focar s propag sub forma a dou fluri d und

-und longitudinal cu $it"a Bp=

-und trans$rsal sau scundar sau und S car s propag cu $it"a Bs

Dndl S s propag producnd forfcri prpndicular p dircia d propagar a undlor,adic produc numai dformaii d form# 5in simpla obsr$ai a $alorii clor dou $it" d

propagar s constat c ca a undlor P st mult mai mar dct a undlor S#

Pmntul nu st un mdiu infinit ci st un smispaiu, dci la suprafaa trnului st

!mpidcat propagara oricri und p o anumit dirci %i atunci mai apr un tip d und d

suprafa# 5atorit apariii acstor und ,car s propag d'a lungul suprafi trnului, ca mai

mar part a construciilor sunt dimnsionat d componnta ori"ontal # Dndl d suprafa au fost

studiat mai !nti d ;a?lig< %i mai tr"iu d amb#

Acst und car mrg parall cu suprafaa trnului %i a cror fct scad rapid cu

adncima, au fost numit und ;a?lig


6/43

22

2

12

2

=+

=

+

=*

*

s

p

G

G

*G

*G

V

V )2#11*

cunoscndu's c

*)G( +=

2 r"ult

2

1

21

122

=

=+ )(

*G

*G)2#12*

6innd cont d rlaia )2#12*, (prsiil $it"lor d propagar d$in

-pntru und longitudinal )P*

' BpHBH

*G)(

21

12

)2#1*

-pntru undl trans$rsal

BSH B6H

*G)2#14*

;laia d lgtur dintr BP%i BS

BPH BS

21

12

)(

)2#10*

-pntru undl ;a?lig

Documents

Raport de Cercetare Determinare KS