Subiecte Concepte Moderne (1)

Subiecte grupa 1 (29.01.2012)

1. Ce este un spectru ?
Reprezentarea grafica a valorilor de varf ale raspunsului seismic(in termen de
deplasari, viteze sau acceleratii) al unui sistem cu un GLD functie de perioada
proprie de vibratie Tn, pentru o valoare fixa a amortizarii critice sub actiunea unei
forte.
2. Cum se obtine spectrul de raspuns elastic normalizat?
Se obtine prin prin calculul probabilistic pentru miscarile amplasate pe amplasament
si apoi netezind curba obtinuta pe umratoarele domenii
(da – domeniul acceleratiilor constante,
dv – domeniul vitezelor maxime constante,
dd – domeniul pentru care agresivitatea cutremurului este scazuta)
3. Cum se calculeaza un spectru?
Prin integrare numerica pas cu pas a ecuatiei de echilibru dinamic (Newmark –
Beta si θ – Wilson)
Prin integrare analitica a ecuatiei diferentiale a miscarii pentru segmente liniare
succesive de excitatie (metoda Nigam-Jennings)
Metode explicite numerice
- Metoda diferentelor finite centrale – cea mai utilizata metoda
Metode implicite
- Metoda θ – Wilson
- Metoda Newmark – echilibrul este scris la timpul t+dt
Metode de rezolvare in domeniul frecventelor

4. Ce este o accelerograma ?

Inregistrarea variatiei in timp a acceleratiei terenului cu ajutorul accelerometrului,
calibrat la un anumit nivel de intensitate seismic.
5. Stari limita (cutremure-IMR). Starea limita la care se calculeaza uzual.
SLS – precizeaza performanta minima a structurii la actiunea unui cutremur relativ
des ; stabileste rigiditatea la forte laterale, IMR : 30-50 ani
SLU – starea limita principala si este asociata la cutremurul de cod si stabileste
rezistenta structurii la forte laterale; IMR 475 ani
SLSV - este asociata cutremurului maxim posibil pe amplasament, scopul este sa
minimizeze pierderile de vieti omenesti ; IMR 2375 ani
6. Parametrii principali pentru comportarea structurilor la actiuni seismice
Rezistenta la forte laterale
Ductilitatea
Rigiditatea la forte laterale
Cei 3 parametrii sunt intercontinentati ; legatura dintre ei este pusa in evidenta cu
ajutorul spectrelor de raspuns ;
7. Care sunt cele doua componentele de care depinde factorul de comportare q?
qμ=factor de comportare datorat comportarii inelastice; Valoarea ecestui factor
este in stransa legatura cu indicele de ductilitate in deplasari;
qovs=factor de comportare(reducere) datorat suprarezistentei structurii.
Suprarezistenta structurii depinde de:
Redundanta structural (redistributii de eforturi in structura)
Rezistentele materialelor mai mari decat cele luate in calcul
Fenomene de consolidare a materialului
Armarea la procent minim
8. Cum se calculeaza prima componenta?
qμ=factor de comportare datorat comportarii inelastice; Valoarea ecestui factor
este in stransa legatura cu indicele de ductilitate in deplasari;
qμ= Sel.max/Sy
Valoarea acestui factor este in stransa legatura cu indince de ductilitate in
deplasari μ.
Sel.max = forta elastica maxima impusa de cutremur.
Sy= forta laterala de curgere;

9. Dar a doua componenta?

qovs=factor de comportare(reducere) datorat suprarezistentei structurii.
qovs=Sy/Scod
Scod= forta specifica de cod;
10. Calculul cerintei de deplasare
a. Se face o analiza modala din care se determina modul de interes predominant
pe directia analizata.
b. Se realizeaza curba [push-over
c. Se biliniarizeaza
d. Se trece de la curba push-over pe system MDOF la system SDOF echivalent.
e. Cunoscand curba push-over (coeficientul cy) se trece la constructia spectrelor
inelastice; presupune efectuarea unui calcul dynamic neliniar pe un system cu
1GLD
f. Se obtine cerinta de deplasare pentru un sistem cu 1 GLD echivalent;
g. Se determina cerinta pentru sistemul MDOF.
h. Se revine la analiza de tip modal folosind ca deplasare tinta deplasarea obtinuta
la punctul anterior
i. Se fac urmatoarele verificari:
- Rotiri ale elementelor
- Verificare la forta taietoare
- Verificarea mecanismului de plastificare
- Determinarea raportului αu/ α1
11. Ce este un model histeretic (exemple pentru elemente de beton armat) ?
Este o lege de comportare efort deformatie la incarcari ciclice ce reflecta in mod
realist comportarea elementului.
Modele de comportare histeretica pentru SDOF:
1. Modelul biliniar cu consolidare si degradare de rigiditate
2. Clough modificat
3. Takeda
4. Triliniar degradabil
5. Ramberg – Osgood
In functie de Eh (energia disipata prin histerezis) exista doua tipuri de modele:
- Fat loop
- Thin loop
12. Care sunt verificarile care se impun in urma unui calcul static nelinear?
Capacitatea > Cerinta
a. Mecanism
b. Deplasari relative
c. Rotiri plastice
d. Eforturi pentru cedarile fragile

e. Factori de suprarezistenta:
αu/ α1
13. Izolarea bazei (principiu de proiectare)
Instalarea dispozitivelor se face pentru a izolarea miscarii structurii de
miscarea terenului.
Prin izolarea bazei se urmăreşte:
􀂄􀂄 Modificarea caracteristicilor dinamice:
􀂄 creşterea perioadei proprii de vibraţie pentru a
diminua pseudo-acceleraţiile şi implicit şi
intensitatea forţelor seismice
􀂄 Disiparea energiei seismice pentru:
􀂄 a mări amortizarea şi a reduce suplimentar
acceleraţiile şi mai ales pentru a reduce
deplasările laterale
14. Ce reguli de calcul se aplica la structurile cu baza izolata ?
•
•
•
•
•
•

Raportul intre perioada izolata si fixata la baza > 3
Efortul unitar mediu de compresiune in izolatori ~ 10 N/mm 2
Amortizori – realizeaza o amortizare echivalenta 15-20%.
Amortizori histeretici – reziste incarcarilor din vant
Amortizori asrfel dispusi incat sa nu existe torsiune
Suprastructura sa ramana in domeniul elastic (q=1.5)
f j  m j S e Teff ,  eff 

•

Calculul dinamic (Etabs etc.) :
– Accelerograme inregistrate
– Accelerograme compatibile cu spectrul (artificiale sau inregistrate)

15. Componetele ce “formeaza” izolarea bazei si rolul acestora.
􀂄􀂄 Izolatori (posedă flexibilitate laterală pentru a realiza izolarea la mişcări laterale şi
rigiditate mare pe direcţie verticală pentru transferul încărcărilor gravitaţionale):
–
–
–
–

– Izolatori din cauciuc natural (NRB)
– Izolatori din cauciuc natural cu miez de plumb (LRB)
– Izolatori din cauciuc sintetic ce posedă proprietăţi de amortizare (HDRB)
– Izolatori ce permit alunecarea (SB)

􀂄 Amortizori (disipatori de energie cu au rolul de a reduce deplasarea relativă a stratului
de izolare şi de a opri mişcarea)

–
–

– Amortizori hidraulici – amortizori vâscoşi
– Amortizori din plumb – amortizori histeretici

16. Care este relatia dintre curbura si rotirea capabila ?
pl
 um


1
u   y  Lpl  1  0,5L pl 
 el
Lv 


θpl=Φpl*Lp
θpl=rotirea capabila plastica
Φpl=curbura
Lp=lungimea articulatiei plastice

capabila

plastica

17. In ce limite se incadreaza rotirile capabile in cazul unor elemente de beton armat
2.5 % radiani – 4% radiani
18. Cum se calculeaza forta de baza in cazul metodei fortelor laterale echivalente ?
Putem avea doua distributii ale Fortei laterale:
-

De tip modal – „Mode” unde Fortele latera vor fi distribuite conform primului
mod de vibratie ( conform ordonatelor primului mod de vibratie)

Fk= Φk*mki*ωi
Acest tip de distributie da momentul de rasturnare
De tip „Accel”
distributia fortelor laterale va fi conforma distributiei acceleratiilor de
o
nivel;
Fortele modale vor fi proportionale cu masa de translatie a nodului
o
Aceasta distributie este pentru cladirile cu parter flexibil.

19. Care este ipoteza fundamentela in cazul echivalarii SGLD cu NGLD ?
Modurile proprii de vibratie sunt decuplate si forma de vibratie este cea
corespunzatoarea modului propriu fundamental.
20. Care sunt principalii factori care influenteaza rotirea plastica capabila in cazul
elementelor de beton armat ?
ductilitatea

•
•
•

pe evaluarea analitica a capacitatii de deformatie sectionala (f u)
legile constitutive ale betonului si armaturii
formule empirice de determinare a lungimii plastice conventionale a
articulatiei plastice (metoda B)

21. Desenati spectrul acceleratiilor absolute, spectrul vitezelor si spectrul deplasarilor
pentru Bucuresti.

* ordinea este aleatoare