ETAPA IV : Metode de determinare a inputului seismic pentru zona Bucuresti

INCDFP si INCERC: Determinarea perioadelor dominante ale inputului seismic pentru zona metropolitana Bucuresti

Rezultatele privind efectul condiţiilor geologice locale, obţinute pe căi diferite, sunt convergente. Predominanţa influenţei mecanismului de focar asupra condiţiilor geologice locale se manifestă la mai multe amplasamente, inclusiv cele din Municipiul Bucureşti (deşi condiţiile de teren sunt aceleaşi): diferenţe considerabile între ordonatele spectrale pentru diferite direcţii azimutale; diferenţe considerabile între vârfurile spectrale de la un cutremur la altul. În Municipiul Bucureşti, pachetele geologice superficiale nu se comportă ca filtre dinamice puternice. Vârfurile spectrale de perioade scurte (0.3 … 0.5 s), observate în partea de vest a Municipiului Bucuresti au amplitudini care variază ne proporţional de la un eveniment la altul, părând a fi determinate de particularităţile radiaţiei seismice. Pentru cutremurele puternice viitoare, sunt de aşteptat vârfuri spectrale la perioade lungi, care pot diferi însă de ceea ce s-a constatat la cutremurul din 1977.03.04 (poate chiar în jurul valorii de 2,25 sec., vârf spectral prezent în cazul componentei EW a accelerogramei INCERC, 1977.03.04). Datele de provenienţă instrumentală şi prelucrările acestora sunt prezentate în capitolul 2.

În capitolul 3, după ce s-a demonstrat că intensitatea seismică instrumentală constituie o evaluare compatibilă cu intensitatea macroseismică, s-a dezvoltat o metodă combinată de scalare a accelerogramelor înregistrate (în domeniul perioadelor de amplificare spectrală dominantă, urmată de o scalare în domeniul amplitudinilor acceleraţiilor) pentru a se obţine accelerograme care să solicite structura de calculat şi în condiţii de izolare seismică a bazei. Exemplificările s-au efectuat pe înregistrările accelerografice obţinute la INCERC în timpul cutremurelor vrâncene puternice din anii 1977, 1986 şi 1990.

Se dispune astfel de o bază de date cuprinzând accelerograme de calcul pentru structurile ce utilizează metoda izolării bazei, structuri prevăzute a fi amplasate pe raza Municipiului Bucureşti.

      In capitolul 4 se prezinta perioadele de vibratie a terenului pentru zona TIT-BST, determinate din înregistrǎrile cutremurelor intermediare vrancene din 30 august 1986 (Mw=7.1) , 30mai 1990 (Mw=6.9); 31 mai 1990 (Mw=6.4) şi 27 octombrie 2004 (Mw=6.0).

      Se determina perioadele de vibraţie medii ale solului la evenimentele seismice din 30 august 1986 si 27 octombrie 2004 .        

      Se calculeaza perioadele de vibraţie medii ale solului la seismul din 27.X.2004, perioadele de vibraţie medii ale solului la seismul din 30.V.1990, perioadele de vibraţie medii ale solului la seismul din 31.V.1990.

      Se prezinta aplicatia H/V din zgomot seismic pentru determinarea perioadelor proprii fundamentale de vibratie pe teritoriul Bucurestiului.

IMSAR:

 1.      Evaluarea saltului necesar pentru perioada proprie a structurii izolate ţinând cont de proprietăţile neliniare ale stratului izolant şi ale materialelor din amplasament

 ·         Răspunsul dinamic al unei structuri cu baza izolată seismic este puternic influenţat de comportarea neliniară a materialelor existente în stratul izolant şi în amplasament. Această constatare este aplicabila şi în dimensionarea saltului de perioadă necesar.

·         Funcţiile de amplificare a modelului Kelvin-Voigt sunt un instrument util în dimensionarea saltului necesar al perioadei proprii

·         Saltul de perioadă depinde de caracteristicile neliniare ale stratului izolant

·         In cazul materialelor neliniare perioada de rezonanţa devine dependentă de nivelul de solicitare şi acest fenomen afectează determinarea saltului de perioadă necesar.

·         Dependenţa de nivelul de solicitare conduce la o dispersie a perioadelor de rezonanţă.

·         Dispersia neliniară a perioadelor de rezonanţă poate face ca estimarea liniară să fie prea redusă ceea ce menţine structura în zona periculoasă a rezonanţei (neliniaritate de tip hardening) sau să fie exagerată provocând o flexibilizare inutila.

·         In funcţie de amploarea neliniarităţii şi de tipul acesteia (cu rigidizare sau cu flexibilizare), un salt dimensionat liniar se poate dovedi fie insuficient, fie excesiv.

·         Neglijarea dispersiei neliniare poate compromite scopul izolării bazei

2.      Modelarea răspunsului structurilor dotate cu izolare semiactivă

·         Izolarea la bază semiactivă este o metodă modernă de protectie antiseismică a clădirilor, având o eficienţă sporită în raport cu sistemele de izolare la bază pasive.

·         Soluţia tehnică constă în utilizarea unui sistem convenţional compus din elemente elastice cu amortizare internă redusă  (de tip elastomeric, în general) şi dispozitive disipative controlabile, cum sunt, de exemplu, amortizoarele magnetoreologice, prezentate în lucrarea elaborată in cadrul fazei anterioare a prezentului proiect de cercetare.

·         Rezutatele obţinute demonstrează eficacitatea izolării la bază cu control semiactiv, realizată cu dispozitive de rezemare şi readucere pasive, montate în paralel cu amortizoare controlabile de tip magnetoreologic.

·         Energia necesară pentru controlul forţelor de amortizare este de ordinul zecilor de waţi, putând fi asigurată de către o baterie de acumulatori.

·         Strategia de control de tip „balance logic”, utilizată în lucrarea de faţă, este uşor de implementat practic, întrucât nu necesită decât două traductoare de deplasare relativă pentru măsurarea răspunsului clădirii, indiferent de numărul de nivele ale acesteia.

·         Prelucrarea semnalelor măsurate pentru generarea tensiunii de control al forţelor de amortizare poate fi uşor realizată cu un modul DSP specializat sau cu un automat programabil.