Моделирование акселерограмм сейсмических воздействий с переменными во времени несущими частотам
Ключевые слова:
ансамбль акселерограмм, нестационарный случайный процесс, спектр частот сейсмического воздействия, землетрясение Тохоку
Аннотация
Сейсмические воздействия на площадках на рыхлых грунтах и удаленных от очага землетрясения на сотни километров, продолжительны по времени и вызывают изменения частотного спектра. Хотя у подобных воздействий небольшие величины пиковых ускорений грунта, они могут приводить к резонансным колебаниям зданий и сооружений. Особенно опасна ситуация, когда частоты воздействия снижаются одновременно с собственными частотами конструкции, получающей повреждения в ходе землетрясения. Для проектирования зданий, сооружений и вероятностной оценки сейсмического риска с учетом изменения во времени спектра воздействия требуется ансамбль акселерограмм сейсмических воздействий.
Представлен метод моделирования нестационарных случайных процессов с переменной несущей частотой в системе Simulink.
Литература
1. Павленко О.В. Сейсмические волны в грунтовых слоях: нелинейное поведение грунта при сильных землетрясениях последних лет. М.: Научный мир, 2009.
2. Позняк Е.В., Радин В.П., Новикова О.В. Частотно-временной анализ акселерограмм природных землетрясений // Вестник МЭИ. 2019. № 5. С. 135—141.
3. Позняк Е.В., Радин В.П., Новикова О.В. Реакция модели здания со снижением жесткости на длиннопериодные сейсмические воздействия // Вестник МЭИ. 2019. № 6. С. 124-130.
4. Bolotin V.V. Statistical Theory of the Aseismic Design of Structures // Proc. Second World Conf. Earthquake Eng. 1960. V. 2. Pp. 1365—1374.
5.Болотин В.В. Статистическое моделирование в расчетах на сейсмостойкость // Строительная механика и расчет сооружений. 1981. № 1. C. 60—64.
6.Bolotin V.V. Seismic Risk Assessment for Structures with the Monte Carlo Simulation // Probabilistic Eng. Mechanics. 1993. V. 8. No. 3—4. Pр. 169—177.
7.Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Применение метода статистического моделирования для оценки сейсмического риска конструкций // Известия РАН. Серия «Механика твердого тела». 1997. № 6. С. 168—175.
8.Болотин В.В., Чирков В.П., Радин В.П., Трифонов О.В. Развитие нелинейных моделей для анализа динамической реакции, повреждения и разрушения конструкций при экстремальных воздействиях // Известия вузов. Серия «Строительство». 2005. № 3. С. 4—11.
9.Котельников В.С., Панасенко Н.Н., Синельщиков А.В. Разработка модели землетрясений в расчетном анализе сейсмостойкости подъемных сооружений // Безопасность труда в промышленности. 2007. № 9. С. 42—46.
10.Li J., Chen J.B., Sun W.L., Peng Y.B. Advances of the Probability Density Evolution Method for Nonlinear Stochastic System // Probabilistic Eng. Mechanics. 2012. V. 28. Pp. 132—42.
11.Li J. Probability Density Evolution Method: Background, Significance and Recent Developments // Probabilistic Eng. Mechanics. 2015. V. 44. Pp. 111—117.
12. Дьяконов В.П. Simulink 5/6/7: Самоучитель. М.: ДМК-Пресс, 2009.
---
Для цитирования: Радин В.П., Чирков В.П., Позняк Е.В., Новикова О.В. Моделирование акселерограмм сейсмических воздействий с переменными во времени несущими частотами // Вестник МЭИ. 2020. № 6. С. 129—134. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-6-129-134
#
1. Pavlenko O.V. Seysmicheskie Volny v Gruntovykh Sloyakh: Nelineynoe Povedenie Grunta pri Sil'nykh Zemletryaseniyakh Poslednikh Let. M.: Nauchnyy Mir, 2009. (in Russian).
2. Poznyak E.V., Radin V.P., Novikova O.V. Chastotno-vremennoy Analiz Akselerogramm Prirodnykh Zemletryaseniy. Vestnik MEI. 2019;5:135—141. (in Russian).
3. Poznyak E.V., Radin V.P., Novikova O.V. Reaktsiya Modeli Zdaniya so Snizheniem Zhestkosti na Dlinnoperiodnye Seysmicheskie Vozdeystviya. Vestnik MEI. 2019;6:124-130. (in Russian).
4. Bolotin V.V. Statistical Theory of the Aseismic Design of Structures. Proc. Second World Conf. Earthquake Eng. 1960;2:1365—1374.
5.Bolotin V.V. Statisticheskoe Modelirovanie v Raschetakh na Seysmostoykost'. Stroitel'naya Mekhanika i Raschet Sooruzheniy. 1981;1:60—64. (in Russian).
6.Bolotin V.V. Seismic Risk Assessment for Structures with the Monte Carlo Simulation. Probabilistic Eng. Mechanics. 1993;8; 3—4:169—177.
7.Bolotin V.V., Radin V.P., Chirkov V.P. Primenenie Metoda Statisticheskogo Modelirovaniya dlya Otsenki Seysmicheskogo Riska Konstruktsiy. Izvestiya RAN. Seriya «Mekhanika Tverdogo Tela». 1997;6:168—175. (in Russian).
8.Bolotin V.V., Chirkov V.P., Radin V.P., Trifonov O.V. Razvitie Nelineynykh Modeley dlya Analiza Dinamicheskoy Reaktsii, Povrezhdeniya i Razrusheniya Konstruktsiy pri Ekstremal'nykh Vozdeystviyakh. Izvestiya Vuzov. Seriya «Stroitel'stvo». 2005;3:4—11. (in Russian).
9.Kotel'nikov V.S., Panasenko N.N., Sinel'shchikov A.V. Razrabotka Modeli Zemletryaseniy v Raschetnom Analize Seysmostoykosti Pod'emnykh Sooruzheniy. Bezopasnost' Truda v Promyshlennosti. 2007;9:42—46. (in Russian).
10.Li J., Chen J.B., Sun W.L., Peng Y.B. Advances of the Probability Density Evolution Method for Nonlinear Stochastic System. Probabilistic Eng. Mechanics. 2012;28:132—42.
11.Li J. Probability Density Evolution Method: Background, Significance and Recent Developments. Probabilistic Eng. Mechanics. 2015;44:111—117.
12. D'yakonov V.P. Simulink 5/6/7: Samouchitel'. M.: DMK-Press, 2009. (in Russian).
---
For citation: Radin V.P., Chirkov V.P., Poznyak E.V., Novikova O.V. Modeling of Seismic Motion Time Histories with Time-Variable Predominant Frequencies. Bulletin of MPEI. 2020;6:129—134. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2020-6-129-134.
2. Позняк Е.В., Радин В.П., Новикова О.В. Частотно-временной анализ акселерограмм природных землетрясений // Вестник МЭИ. 2019. № 5. С. 135—141.
3. Позняк Е.В., Радин В.П., Новикова О.В. Реакция модели здания со снижением жесткости на длиннопериодные сейсмические воздействия // Вестник МЭИ. 2019. № 6. С. 124-130.
4. Bolotin V.V. Statistical Theory of the Aseismic Design of Structures // Proc. Second World Conf. Earthquake Eng. 1960. V. 2. Pp. 1365—1374.
5.Болотин В.В. Статистическое моделирование в расчетах на сейсмостойкость // Строительная механика и расчет сооружений. 1981. № 1. C. 60—64.
6.Bolotin V.V. Seismic Risk Assessment for Structures with the Monte Carlo Simulation // Probabilistic Eng. Mechanics. 1993. V. 8. No. 3—4. Pр. 169—177.
7.Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Применение метода статистического моделирования для оценки сейсмического риска конструкций // Известия РАН. Серия «Механика твердого тела». 1997. № 6. С. 168—175.
8.Болотин В.В., Чирков В.П., Радин В.П., Трифонов О.В. Развитие нелинейных моделей для анализа динамической реакции, повреждения и разрушения конструкций при экстремальных воздействиях // Известия вузов. Серия «Строительство». 2005. № 3. С. 4—11.
9.Котельников В.С., Панасенко Н.Н., Синельщиков А.В. Разработка модели землетрясений в расчетном анализе сейсмостойкости подъемных сооружений // Безопасность труда в промышленности. 2007. № 9. С. 42—46.
10.Li J., Chen J.B., Sun W.L., Peng Y.B. Advances of the Probability Density Evolution Method for Nonlinear Stochastic System // Probabilistic Eng. Mechanics. 2012. V. 28. Pp. 132—42.
11.Li J. Probability Density Evolution Method: Background, Significance and Recent Developments // Probabilistic Eng. Mechanics. 2015. V. 44. Pp. 111—117.
12. Дьяконов В.П. Simulink 5/6/7: Самоучитель. М.: ДМК-Пресс, 2009.
---
Для цитирования: Радин В.П., Чирков В.П., Позняк Е.В., Новикова О.В. Моделирование акселерограмм сейсмических воздействий с переменными во времени несущими частотами // Вестник МЭИ. 2020. № 6. С. 129—134. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-6-129-134
#
1. Pavlenko O.V. Seysmicheskie Volny v Gruntovykh Sloyakh: Nelineynoe Povedenie Grunta pri Sil'nykh Zemletryaseniyakh Poslednikh Let. M.: Nauchnyy Mir, 2009. (in Russian).
2. Poznyak E.V., Radin V.P., Novikova O.V. Chastotno-vremennoy Analiz Akselerogramm Prirodnykh Zemletryaseniy. Vestnik MEI. 2019;5:135—141. (in Russian).
3. Poznyak E.V., Radin V.P., Novikova O.V. Reaktsiya Modeli Zdaniya so Snizheniem Zhestkosti na Dlinnoperiodnye Seysmicheskie Vozdeystviya. Vestnik MEI. 2019;6:124-130. (in Russian).
4. Bolotin V.V. Statistical Theory of the Aseismic Design of Structures. Proc. Second World Conf. Earthquake Eng. 1960;2:1365—1374.
5.Bolotin V.V. Statisticheskoe Modelirovanie v Raschetakh na Seysmostoykost'. Stroitel'naya Mekhanika i Raschet Sooruzheniy. 1981;1:60—64. (in Russian).
6.Bolotin V.V. Seismic Risk Assessment for Structures with the Monte Carlo Simulation. Probabilistic Eng. Mechanics. 1993;8; 3—4:169—177.
7.Bolotin V.V., Radin V.P., Chirkov V.P. Primenenie Metoda Statisticheskogo Modelirovaniya dlya Otsenki Seysmicheskogo Riska Konstruktsiy. Izvestiya RAN. Seriya «Mekhanika Tverdogo Tela». 1997;6:168—175. (in Russian).
8.Bolotin V.V., Chirkov V.P., Radin V.P., Trifonov O.V. Razvitie Nelineynykh Modeley dlya Analiza Dinamicheskoy Reaktsii, Povrezhdeniya i Razrusheniya Konstruktsiy pri Ekstremal'nykh Vozdeystviyakh. Izvestiya Vuzov. Seriya «Stroitel'stvo». 2005;3:4—11. (in Russian).
9.Kotel'nikov V.S., Panasenko N.N., Sinel'shchikov A.V. Razrabotka Modeli Zemletryaseniy v Raschetnom Analize Seysmostoykosti Pod'emnykh Sooruzheniy. Bezopasnost' Truda v Promyshlennosti. 2007;9:42—46. (in Russian).
10.Li J., Chen J.B., Sun W.L., Peng Y.B. Advances of the Probability Density Evolution Method for Nonlinear Stochastic System. Probabilistic Eng. Mechanics. 2012;28:132—42.
11.Li J. Probability Density Evolution Method: Background, Significance and Recent Developments. Probabilistic Eng. Mechanics. 2015;44:111—117.
12. D'yakonov V.P. Simulink 5/6/7: Samouchitel'. M.: DMK-Press, 2009. (in Russian).
---
For citation: Radin V.P., Chirkov V.P., Poznyak E.V., Novikova O.V. Modeling of Seismic Motion Time Histories with Time-Variable Predominant Frequencies. Bulletin of MPEI. 2020;6:129—134. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2020-6-129-134.
Опубликован
2020-02-21
Выпуск
Раздел
Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ (05.13.18)
