Приложение 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ВИБРОДИАГНОСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Приложение N 6
к руководству по безопасности
при использовании атомной энергии
"Динамический мониторинг строительных
конструкций объектов использования
атомной энергии", утвержденному
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 22 марта 2022 г. N 84

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАЗРАБОТКЕ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ
ВИБРОДИАГНОСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Пример 1. Определение динамических характеристик здания

Ниже приведена схема измерений при определении динамических характеристик здания, рис. 1 (вертикальный створ), рис. 2 (план).

Возбуждение колебаний производится ударом мешка с песком в стену здания в его верхней части (где наблюдается большая амплитуда различных форм колебаний), в точках У1, У2. Для лучшего выделения высших форм колебаний удары могут наноситься в точках У1', У2', а для лучшего выделения высших форм колебаний (2-го и 3-го тонов) создаются комбинированные реализации сочетания ударных воздействий: У1 - У1', У2 - У2'.

На рис. 3 - 5 приведены реакции здания на ударное воздействие в точке У2 и их спектры Фурье, а на рис. 6 - 7 - кросс-спектры реакции здания на микросейсмическое воздействие.

Эпюры 1 - 3 тонов горизонтальных колебаний здания приведены на рис. 8. В этой части эпюры изгибных колебаний рекомендуется сравнить с нормативно-допустимыми.

Рис. 1. Схема измерений при определении динамических
характеристик здания (вертикальный створ)

Рис. 2. Схема измерений при определении динамических
характеристик здания (план)

Рис. 3. Пример реакции здания на ударное воздействие,
горизонтальные колебания вдоль направления s1

Рис. 4. Модули спектров Фурье реакции здания на ударное
воздействие (выделены 1-й, 2-й и 3-й тоны колебаний)

Рис. 5. Фазы спектров Фурье реакции здания на ударное
воздействие (выделены 1-й, 2-й и 3-й тоны колебаний)

Рис. 6. Модули кросс-спектров реакции здания
на микросейсмические воздействия, колебания вдоль
направления s1 (выделены 1-й, 2-й и 3-й тоны колебаний)

Рис. 7. Фазы кросс-спектров реакции здания
на микросейсмические воздействия, колебания вдоль
направления s1 (выделены 1-й, 2-й и 3-й тоны колебаний)

Рис. 8. Эпюры изгибных колебаний здания

Определение динамических характеристик отдельных элементов здания или сооружения осуществляется с использованием тех же средств измерения и программного обеспечения. При этом могут использоваться более жесткие средства возбуждения колебаний, например деревянный брус с амортизирующим наконечником.

В случае когда количество датчиков в измерительном комплексе меньше требуемого количества точек измерения, проводят испытания при нескольких схемах расстановки датчиков. При этом для сопоставления результатов в каждой следующей схеме измерений предусматривают одну - две точки из предыдущей (пример 2).

Пример 2. Определение динамических характеристик перекрытия

На рис. 9 приведен пример схем измерений при определении динамических характеристик перекрытия в здании. Для обеспечения построения эпюр колебаний по всей длине перекрытия испытания проводятся по нескольким схемам расстановки датчиков, при этом в каждой точке следующей схемы предусмотрены две точки из предыдущей.

Для выделения различных форм колебаний перекрытия создаются комбинированные реализации на требуемую комбинацию ударных воздействий. Для выделения 1-й формы колебаний создавалась комбинация (У1 + У2 + У3 + У4 + У5 + У6), 2-й - (У1 - У2 + У3 - У4 + У5 - У6).

Полученные комбинированные реализации и их спектры Фурье приведены на рис. 10 - 15, эпюры 1-й и 2-й форм колебаний - на рис. 16.

Рис. 9. Схемы измерений динамических
характеристик перекрытия

Рис. 10. Пример реакции обследованного перекрытия
на комбинацию ударных воздействий У1 + У2 + У3 + У4 + У5
+ У6 для выделения 1-й формы колебаний

Рис. 11. Модули спектров Фурье реакции обследованного
перекрытия на комбинацию ударных воздействий, выделена
1-я форма колебаний

Рис. 12. Фазы спектров Фурье реакции обследованного
перекрытия на комбинацию ударных воздействий, выделена
1-я форма колебаний

Рис. 13. Пример реакции перекрытия на комбинацию ударных
воздействий У1 - У2 + У3 - У4 + У5 - У6 для выделения
2-й формы колебаний

Рис. 14. Модули спектров Фурье реакций перекрытия
на комбинацию ударных воздействий (выделена
2-я форма колебаний)

Рис. 15. Фазы спектров Фурье реакций перекрытия
на комбинацию ударных воздействий (выделена
2-я форма колебаний)

Рис. 16. Эпюры колебаний перекрытия

Пример оформления таблицы с результатами расчета периодов колебаний расчетной модели, разработанной и уточненной по результатам вибродинамических испытаний и фактических физико-механических характеристик материалов СК, приведен в таблице N 1.

Таблица N 1

Пример оформления таблицы с результатами расчета

Загружение
Номер формы
Собственное значение
Частота
Период
Модальные массы
(%)
Модальные коэффициенты участия
рад/сек
Гц
сек
X
Y
Z
X
Y
Z
(кг) 0,5
Модальный анализ
1
0,203
4,916
0,782
1,278
0
71,842
0
35,310
37,821
48,386
2
0,191
5,224
0,831
1,203
70,394
0
0
37,438
10,788
77,350
3
0,166
6,039
0,961
1,040
0,143
0,106
0
44,344
33,510
62,570