Волновые нагрузки на СПБУ. Особенности расчета. Амплитудно-частотная характеристика

Для определения величины волновой нагрузки на такое сооружение требуется определить амплитудно-частотную характеристику системы.

Амплитудно-частотная характеристика определяет реакцию данного сооружения на волны конечной высоты.

Т.к. соор. – это податливая система, опасным является случай резонанса. Дин.нагр. зависит от периода, частоты соб. колебаний соор., а они зависят от жестости системы. Исп. спектральное описание волнения.

А. Предполагаем что система жесткая (не учит. податливость).

1. Опр. волновой спектр S(w) – связь м/у частотами волн и их ампл. (высотой)

-сред. частота волны: w =2пи/ Т

-задаемся величиной (w/ w) и выражаем из нее w, вычисляем для каждой w

-волновое число

-длину волны

-спектр волнения: S(w)= S (w) h ² T *10^-3

2. Нагрузка при hволн=1м (=реакция закрепленного соор. на волны разл. частоты и един. амплитуды)

- на одну опору 1го ряда:

- на все опоры

-момент от нагрузки, на 1 опору и суммарный

-точка приложения от урв. дна: Zволн=M1/P1

- эквив. нагр, приложенная к ригелю:

Pриг=Pсум*Zволн/(H+ Δ)

3. Опр. спектр нагрузки – зависимость нагр. от частоты с учетом реальных высот волн.

Б. Учитываем податливость системы

Sp – нагрузка для неподвижного соор. с 1ой опорой, зависит только от w. Нам надо учесть, что нагр. зависит еще и от отношения расст. между опорами к длине волны, тк второй ряд опор может попасть на гребень волны или наоборот.

4. Находим жесткость системы:

- жест. опоры на опрокидывание:

- коэф. защемления, учит. отношение жест. башмака и материала опоры

Сu-общая жесткость, c-коэффициент заделки, учитывающий податливость грунта под башмаком

-момент инерции опоры

Далее исп. метод перемещений, задаваясь перемещением 1м и вычисляя возникающие при этом гориз. силы от единичного перемещения(реакции опор):

Жесткость всех опор r11=R11*кол-во опор

5. Передаточная функция выражает зависимость смещения соор. от воздействия волн разл. частоты при един. высоте.

| |- амплитудно-частотная характеристика

6) Спектр перемещений – зав-ть перемещ. от волновой нагрузки (волн разл. высоты)

7) Чтоб найти полное смещение, интегрируем. Среднее смешение опр. как корень из площади под кривой Su(w).