Dati sui terremoti excel
Mentre altri tipi di casi di carico, compresi quelli statici, modali e di instabilità, prevedono carichi di accelerazione lungo gli assi globali, gli utenti possono comunque applicare carichi di accelerazione in una *direzione arbitraria* attraverso uno dei seguenti approcci:
* Stabilire un sistema equivalente applicando fattori di scala ai carichi di accelerazione orientati lungo gli assi globali. Ad esempio, un carico di accelerazione risultante a 45° dall’asse globale X è equivalente a una componente UX e UY, ciascuna scalata a 0,7071.
** Analizzare il modello, quindi visualizzare la tabella delle masse dei giunti assemblati usando l’opzione ‘Display’ > ‘Show Tables’ > ‘ANALYSIS RESULTS’ > ‘Joint Output’ > ‘Joint Masses’ > ‘Table: Masse dei giunti assemblati”.
** All’interno di un caso di carico, applicare i carichi di accelerazione calcolati utilizzando l’opzione ‘Modifica’ > ‘Modifica database interattivo’ > ‘DEFINIZIONE MODELLO’ > ‘Assegnazioni giunti’ > ‘Assegnazioni giunti’. > ‘Assegnazioni dei giunti’ > ‘Assegnazioni dei carichi sui giunti’ > ‘Tabella: Carichi sui giunti – Forza”. Gli utenti possono esportare questa tabella in Excel, modificarla e importarla nuovamente nel software di analisi.
Altri tipi di casi di carico (statici, modali e di instabilità) consentono di applicare i carichi di accelerazione solo nelle direzioni globali. Tuttavia, è possibile applicare i carichi di accelerazione in direzioni arbitrarie utilizzando uno dei seguenti approcci:
Come si calcola lo spettro di risposta?
Comprendere che il metodo di determinazione dello spettro di risposta Sa=Sa(T) per un dato diagramma di accelerazioni F(t), dove T si riferisce al periodo, Sa si riferisce allo spettro di accelerazioni, t si riferisce al tempo, mentre F(t) è una data funzione di analisi temporale.
Cosa si intende per spettro di risposta?
Lo spettro di risposta è un grafico della risposta di picco o allo stato stazionario (spostamento, velocità o accelerazione) di una serie di oscillatori di frequenza naturale variabile, costretti a muoversi dalla stessa vibrazione o urto di base.
A cosa serve l’analisi dello spettro di risposta?
L’analisi dello spettro di risposta è ampiamente utilizzata dagli ingegneri civili per calcolare la risposta massima attesa di una struttura a eccitazioni complesse con storia temporale, come i movimenti del terreno che si verificano nei terremoti. Il metodo si basa sul calcolo dei modi di vibrazione della struttura.
Vibrazioni Grms
Gli spettri di tipo 1 corrispondono al tipico pericolo di alta sismicità. Gli spettri di tipo 2 a bassa sismicità sono raccomandati quando i terremoti che contribuiscono maggiormente alla pericolosità sismica hanno una magnitudo delle onde di superficie, Ms, non superiore a 5,5. Per maggiori dettagli si veda la norma EN1998-1 §3.2.2.2(2)P e l’Allegato nazionale.
In conformità alla EN1998-1 §3.2.1(3), §2.1.4 e i corrispondenti fattori di importanza sono riportati nelle parti pertinenti della EN1998. Un fattore di importanza di γ = 1,0 corrisponde a strutture tipiche di importanza media.
I tipi di terreno A, B, C, D sono descritti dai profili stratigrafici e dai parametri indicati nella Tabella 3.1 della EN1998-1, parzialmente riprodotta di seguito. Selezionare il tipo di terreno “personalizzato” per specificare manualmente i parametri spettrali S, TB, TC, TD ecc.
È il rapporto di accelerazione del ramo di accelerazione costante rispetto all’accelerazione di picco del terreno. Secondo la norma EN1998-1 §3.2.2 il fattore di amplificazione spettrale F è pari a 2,5 per lo spettro elastico in direzione orizzontale, 3,0 per lo spettro elastico in direzione verticale e 2,5 per lo spettro di progetto in entrambe le direzioni orizzontale e verticale.
Storia temporale sdof
Lo spettro di risposta è un grafico del picco o della risposta allo stato stazionario (spostamento, velocità o accelerazione) di una serie di oscillatori di frequenza naturale variabile, costretti a muoversi dalla stessa vibrazione o urto di base. Il grafico risultante può essere utilizzato per individuare la risposta di qualsiasi sistema lineare, data la sua frequenza naturale di oscillazione. Uno di questi utilizzi è la valutazione della risposta di picco degli edifici ai terremoti. La scienza del forte movimento del suolo può utilizzare alcuni valori dello spettro di risposta del suolo (calcolato dalle registrazioni del movimento superficiale del suolo dai sismografi) per la correlazione con il danno sismico.
Se l’input utilizzato per calcolare uno spettro di risposta è periodico allo stato stazionario, si registra il risultato allo stato stazionario. Lo smorzamento deve essere presente, altrimenti la risposta sarà infinita. Per gli input transitori (come il movimento sismico del suolo), viene riportato il picco di risposta. In genere si presuppone un certo livello di smorzamento, ma si otterrà un valore anche in assenza di smorzamento.
Gli spettri di risposta possono essere utilizzati anche per valutare la risposta di sistemi lineari con più modi di oscillazione (sistemi a più gradi di libertà), sebbene siano accurati solo per bassi livelli di smorzamento. L’analisi modale viene eseguita per identificare i modi e la risposta in quel modo può essere selezionata dallo spettro di risposta. Questi picchi di risposta vengono poi combinati per stimare la risposta totale. Un tipico metodo di combinazione è la radice quadrata della somma dei quadrati (SRSS) se le frequenze modali non sono vicine. Il risultato è tipicamente diverso da quello che verrebbe calcolato direttamente da un ingresso, poiché l’informazione di fase viene persa nel processo di generazione dello spettro di risposta.
Vibrazione Psd
Utilizzando una documentazione sismica fornita, lo spettro di risposta in pseudo-accelerazione di una struttura a singolo grado di libertà (SDOF) è stato calcolato utilizzando il metodo di Newmark ad accelerazione costante e tracciato su una gamma di valori di periodo naturale per vari coefficienti di smorzamento utilizzando un programma Excel. Lo spettro di risposta è stato calcolato per periodi naturali compresi tra 0,02 secondi e 50 secondi per coefficienti di smorzamento dell’1%, 2%, 5%, 10% e 20%. Nelle immagini seguenti sono mostrati un grafico della registrazione del moto sismico al suolo e un grafico dello spettro di risposta risultante.
Per eseguire le migliaia di calcoli necessari a creare lo spettro di risposta del terremoto, è stata scritta una macro in Excel. Questa macro utilizzava cicli “for” e la memorizzazione di array per eseguire calcoli ripetitivi per ogni passo temporale, per ogni periodo naturale e per ogni coefficiente di smorzamento. Inizialmente pensavo di far utilizzare al programma gli input dell’utente per variare gli intervalli dei periodi naturali e i coefficienti di smorzamento desiderati. Tuttavia, per motivi di tempo, la macro è stata scritta per essere applicata esclusivamente ai parametri di questo specifico ambito di lavoro.