Spektrum odezvy (angl. Spektrum odezvy , V normách bývalého SSSR a Ruské federace se pro hodnocení seismických účinků používal a nadále používá koncept spektrálního dynamického faktoru [1] ) je obálka špičkových odezev mnoha systémů. s jedním stupněm volnosti (SDOF) s různými periodami. [2] Výsledný graf lze použít k vykreslení odezvy libovolného lineárního systému dané jeho vlastní frekvencí. Jednou z takových aplikací je posouzení špičkové reakce budov na zemětřesení. Věda může použít některé hodnoty ze spektra odezvy země (vypočítané ze záznamů pohybu země ze seismografu) ke korelaci se seismickým poškozením.
Pokud je vstup použitý při výpočtu spektra odezvy stacionární, pak je stacionární výsledek pevný. Musí být přítomno tlumení , jinak bude odpověď nekonečná. Pro nestacionární vstupy (jako je pohyb v seismické zemi) je hlášena špičková odezva. Obvykle se předpokládá určitá úroveň útlumu, ale hodnotu lze získat i bez útlumu.
Spektra odezvy lze také použít při hodnocení odezvy lineárních systémů s více způsoby kmitání (systémy s více stupni volnosti), ačkoli jsou přesná pouze pro nízké úrovně útlumu. Pro identifikaci režimů se provádí modální analýza a odezvu v tomto režimu lze vybrat ze spektra odezvy. Tyto maximální odezvy se pak zkombinují, aby se odhadla celková odezva. Typickou kombinační metodou je základní součet čtverců (SRSS), pokud si modální frekvence nejsou blízké. Výsledek se obvykle liší od výsledku, který by byl vypočítán přímo ze vstupního signálu, protože informace o fázi se během generování spektra odezvy ztratí.
Hlavním omezením při použití spekter odezvy je, že jsou univerzálně použitelná pro lineární systémy. Spektra odezvy lze generovat pro nelineární systémy, ale lze je použít pouze pro systémy se stejnou nelinearitou, ačkoli byly učiněny pokusy vyvinout nelineární seismická návrhová spektra s širšími strukturálními aplikacemi. Výsledky tohoto nelze přímo kombinovat pro multimódovou odezvu.
Spektra odezvy jsou velmi užitečné inženýrské nástroje pro analýzu výkonnosti struktur a zařízení během zemětřesení, protože se mnohá chovají většinou jako jednoduché oscilátory (jeden stupeň volnosti). Pokud tedy znáte frekvenci konstrukce, lze špičkovou odezvu budovy odhadnout výpočtem hodnoty ze spektra odezvy země pro odpovídající frekvenci. Ve většině státních stavebních předpisů v seismických oblastech tato hodnota slouží jako základ pro výpočet sil, kterým musí budova odolat.
V roce 1941 v Kalifornii začal George W. Hausner publikovat výpočty spekter odezvy z akcelerografu. Ve své monografii Earthquake Design and Spectra z roku 1982 Newmark a Hall popsali, jak vyvinuli „idealizované“ spektrum seismické odezvy založené na spektru odezvy generovaném z dostupných záznamů zemětřesení. To bylo poté vyvinuto do spektra odezvy návrhu pro použití při navrhování konstrukcí a tato základní forma (s určitými úpravami) je nyní základem pro navrhování konstrukcí v seismických oblastech po celém světě (obvykle budované s ohledem na konstrukční „období“, tzv. převrácená frekvence). Předpokládá se nominální útlum (5 % kritického útlumu).
U „obyčejných“ nízkopodlažních budov je strukturální odezva na zemětřesení charakterizována základním režimem („mávání“ tam a zpět) a většina stavebních předpisů umožňuje navrhovat síly na základě spektra odezvy a této frekvence, ale složitější. struktury často vyžadují kombinaci výsledků pro mnoho režimů (vypočítaných pomocí modální analýzy). V extrémních případech, kdy jsou struktury příliš nepravidelné, příliš vysoké nebo mají hodnotu pro společnost v reakci na katastrofy, není přístup spektra odezvy vhodný a je vyžadována složitější analýza, jako je nelineární analýza seismické tolerance .
Teorii spektra odezvy vyvinul v letech 1932 až 1942 Maurice Biot [3] .
| geotechnika | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||
| Základní nátěr |
| ||||||
| Udržitelnost | |||||||
| zemětřesení |
| ||||||
| Geosyntetika | |||||||
| Software |
| ||||||