Расчет на сейсмику

[rasta89 113]

Всем привет.

Кто сталкивался с расчетами на сейсмику в ANSYS?
Задача такая, есть трубопровод, закреплен на опорах, к сетям и к насосу. В трубах есть давление, жидкость вода, есть температура.

Красное- опоры тр-да, желтое подкл к сетям, синее - к насосу.

Модель вложена.

 

Необходимо рассчитать на сейсмику, т.е. выдерживает ли данная конструкция на сейсмику. Говоря "на сейсмику" я имею в виду что у нас есть сейсмичность района строительства 5 баллов (согласно СП).

Спецы, подскажите с чего начать? Это static расчет?  Какие инструменты используются? Раньше не сталкивался. Задайте пожалуйста вектор, дальше разберусь.

нагнетание(без завдижек)4.stp

[Jesse 961]

2 минуты назад, Fedor сказал:

Мы тут где-то обсуждали, что учет нелинейности приводит к большим деформациям, то есть к большей гибкости. Ну и меньшим сейсмическим нагрузкам соответственно. То есть если проходит при линейных постановках, то гарантированно будут и при учете нелинейности проходить. Думаю не больше 10 -15 % то есть в пределах допустимого отклонения .

ну во-первых, бывают как упрочняющиеся, так и разупрочняющиеся системы. Во-вторых, при землетрясении важно учитывать и крутильные формы, и ещё какие-нибудь изгибные формы выше первой. Как вы узнаете, что на высших формах не проявится геометрическая нелинейность и разупрочнение? Точнее как вы узнаете это в статике? Да никак! 
(з.ы.: да и сами собственные частоты и моды теряют свою актуальность при нелинейностях.....)

[Fedor 1 600]

Там вместо частот как констант появляются частоты как функции и с ростом амплитуды слегка загибаются. Всегда же можно ввести кусочно ступенчатую аппроксимацию и решать по шагам.  При высоких частотах и амплитуды меньше. Это мы знаем например из теории устойчивости. Устойчивость всегда теряется при наименьшей частоте. Можно проверить на линейке :)

Мы обычно получаем какое-то приближение к реальному процессу и важнее понимать тенденции поведения чем иметь точное значение … Обычно в зданиях в условиях сейсмичности делают конструктивные мероприятия для обеспечения прочности.  Иногда ставят гасители колебаний как в коленчатых валах двигателей :)

[Jesse 961]

55 минут назад, Fedor сказал:

Там вместо частот как констант появляются частоты как функции и с ростом амплитуды слегка загибаются. Всегда же можно ввести кусочно ступенчатую аппроксимацию и решать по шагам.

Ну найдете вы на каждом шаге собственные частоты.. а дальше то что с ними делать будете? Делать линейный динамический анализ на каждом шаге? 

Мы то как обычно делаем: выполнили модальник, формы колебаний актуальны лишь для беск малых перемещений..

Но мы условно полагаем, что формы сохранятся (или изменятся, но незначительно) и для конечных перемещений. А в случае нелинейности это допущение не выполняется.

Ну разве что на последнем шаге приложения нагрузки получить частоты, и если каким то чудом в дальнейшем система будет линейно себя вести (в каком то диапазоне нагрузок)... разве что так. Не знаю..

Анализ во временной области надежней и проще в этом плане,  мб даже и быстрее..

[Fedor 1 600]

Дальше можно по худшей и смотреть. При сейсмике колебания почвы несколько мм насколько помню. По крайней мере для 9 баллов. А выше запрещено строить.  

 

Цитата

Анализ во временной области надежней и проще в этом плане,  мб даже и быстрее..

Я же не против таких проверочных расчетов. Просто проектируем обычно по первому приближению, чтобы быстрее подобрать подходящие технические решения. Поэтому обычно хватает сведения к статике. Ну или на какой то простенькой модельке определить эффективное ускорение для статики может быть ... 

В строительстве обычно сводят все многообразие нагрузок к равномерно распределенной и не парятся ... 

[soklakov 1 475]

В 20.10.2020 в 07:05, Борман сказал:

не могу себе  в Святки такое позволить.

круто)))

[soklakov 1 475]

В 20.10.2020 в 20:46, rasta89 сказал:

Ну и пинают же тут новичков)) жесть.

а че было-то?

В 20.10.2020 в 21:43, Борман сказал:

Вы что, так и не почитали ГОСТ ????

Ну ничего.. до этого дорасти надо.

+1

В 21.10.2020 в 18:09, Борман сказал:

В частотной области просто вообще не понятно, какой брать спектр то?

для мызуки брать такой спектр, для такого промежутка, что процесс будет казаться эргодическим. то есть спектры с разных промежутков будут почти идентичны. другое дело, что такое почти никогда не подберешь. ну так вроде никто тут не просит на музыку посчитать сейсмику.

 

и вообще, держитесь подальше от музыкантов, от них одни непрятности. (Х.Муди)

21 час назад, Fedor сказал:

По крайней мере для 9 баллов. А выше запрещено строить.

я видел тз на композитные конструкции и 10 баллов.

[Fedor 1 600]

Это уже специальные условия надо будет утверждать и согласовывать …

Я сталкивался с ситуацией когда геологи локально из-за плохих грунтов поставили десятку, так набили свай в твердые грунты под ними и решили что надо брать как вокруг девятку. Экспертиза не возражала.  Вообще нельзя, но если очень надо то можно исхитрится   :)

Изменено 23 октября 2020 пользователем Fedor

[Борман 2 377]

4 минуты назад, Fedor сказал:

Я сталкивался с ситуацией когда геологи локально из-за плохих грунтов поставили десятку

А я сталкивался когда на площадке меняли грунт под девятку :)

[soklakov 1 475]

@Борман ты ж просил девчонок, чего сбежал))

[Борман 2 377]

7 минут назад, soklakov сказал:

@Борман ты ж просил девчонок, чего сбежал))

Поблевать захотелось.

[soklakov 1 475]

1 час назад, Борман сказал:

Поблевать захотелось.

разумно) но ты на том же выгнал Мишу

[Fedor 1 600]

13 часов назад, Борман сказал:

А я сталкивался когда на площадке меняли грунт под девятку :)

Рассматривал и такой вариант, но уж больно затратным оказался. Проще было сваи сделать :)

[Jesse 961]

нашёл на просторах такую картинку, мб поможет кому для понимания как формируется design response spectrum

То есть максимальный отклик каждого осциллятора идёт в спектр... как-то так

[Orchestra2603 226]

2 hours ago, Jesse said:

нашёл на просторах такую картинку, мб поможет кому для понимания как формируется design response spectrum

То есть максимальный отклик каждого осциллятора идёт в спектр... как-то так

Я думаю, здесь просто показано, что спектр берется по каждой компоненте в одинаковый момент времени.. Чтобы именно максимальный отклик получить, используют обычно пиковое осреденение при спектральном анализе.

 

А вообще говоря, для таких вещей, когда спектр меняется, хорошо бы подошел wavelet анализ. Нигде, правда, не видел, чтобы его применяли для прочнистских целей. Как-то давно пытался продвигать эту тему, но начальство не одобрило )))

[Jesse 961]

1 час назад, Orchestra2603 сказал:

Я думаю, здесь просто показано, что спектр берется по каждой компоненте в одинаковый момент времени.. Чтобы именно максимальный отклик получить, используют обычно пиковое осреденение при спектральном анализе.

 

А вообще говоря, для таких вещей, когда спектр меняется, хорошо бы подошел wavelet анализ. Нигде, правда, не видел, чтобы его применяли для прочнистских целей. Как-то давно пытался продвигать эту тему, но начальство не одобрило )))

да не вроде...

Цитата

The acceleration response spectrum of a ground motion is a relationship between the natural period of vibration of a sdof system and the maximum absolute acceleration that it experiences under the ground motion

вот объяснение под рисунком

Цитата

Figure 1: Construction of linear displacement spectra for a record from the 1986 North Palm Springs earthquake. The displacement histories are shifted to make the peak displacements coincide with the time origin.

сам сайтик
https://sites.google.com/site/quakemanagerwiki/record-manager/spectra/what-is-a-response-spectrum

на самом деле что выбираются именно максимумы много где написано

[Jesse 961]

Интересно кто как выкручивается в следующей ситуации (если вообще можно выкрутиться.....)
Имеется модель с ярко-выраженной геометрической нелинейностью. Даны только спектры ответа. Необходимо сделать расчёт на сейсмику. 
Линейный динамический анализ Response spectrum делает расчёт на основе собственных частот, ну и результаты как бы будут не очень....
По идее, можно вычислить частоты для деформированной геометрии, и для этих обновлённых частот уже делать анализ response spectrum.. но какую нагрузку прикладывать? Неужто ситуация тупиковая?

То же, в общем-то, касается и гармонического анализа, когда задана нагрузка в частотной области: неужели единственным выходом в этом случае - это нелинейный динамический анализ, где задаём нагрузку по времени с "плавноменяющейся частотой"?
Что-т типа такого

В случае Response spectrum и такой подход не прокатит, как я понял, ибо мы не сможем никак перевести нагрузку во временную область....

[piden 2 874]

1 hour ago, Jesse said:

Имеется модель с ярко-выраженной геометрической нелинейностью.

Стоит конкретизировать.

@ДОБРЯК, к примеру, любит утверждать, что все без исключения конструкции работают в линейной области.

 

 

 

Изменено 3 ноября 2020 пользователем piden

[Orchestra2603 226]

1 hour ago, Jesse said:

Интересно кто как выкручивается в следующей ситуации (если вообще можно выкрутиться.....)

В такой постановке дело попахивает грандиозным геморроем)) Крайне рекоммендуется как-нибудь затолкать его обратно, т.е. забить на эту нелинейность (упростить с запасом в безопасную сторону), или раздобыть нагрузку во временной области. Если только это не НИР какой-нибудь, и времени на забавы достаточно))

 

Вообще ,если нелинейная динамика - я бы ее только транзиентом решал бы. Там могут возникать всяки епредельные циклы на каких-нибудь кратных частотах совершенно непредстказуемо. Да еще и коэфициент динамичности там может быть выше, чем для обычного резонанса для  линейного случая. 

 

Прогонять в транзиенте - в принципе, можно. Но я бы лучше прикладывал бы сразу суперпозицию кучи синусов, типа a_1*sin(w_1*t+phi_1)+ ... + a_n*sin(w_n*t+phi_n). Уровни снял бы со спектра ответа. А вот с фазами пришлось бы поэкспериментировать... Нужно поварьировать кучу вариантов,  и найти самое опасное сочетание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[ДОБРЯК 605]

27 минут назад, piden сказал:

Стоит конкретизировать.

@ДОБРЯК, к примеру, любит утверждать

Уже много раз проговаривали на форуме, что все что ныряет, летает, ползает и ... Работает в линейной зоне.

И это не зависит от программы.

И гибкая линейка тоже работает в линейной зоне...

[piden 2 874]

Amen