Динамика сооружений

Цель динамического расчёта на прочность и устойчивость заключается в обеспечении, при максимальной экономии материала, достаточной безопасности и долговечности сооружений, подвергающихся динамическим воздействиям. Цель расчёта на колебания состоит в ограничении перемещений, скоростей и ускорений колебаний величинами, допустимыми в эксплуатации сооружения.

В своих выводах динамика сооружений основывается на изучении внешних динамических воздействий на сооружения, характеристик строительных материалов и конструкций, допускаемых колебаний в условиях эксплуатации сооружения.

Динамическими называются воздействия, изменяющиеся во времени по величине, направлению или месту приложения настолько быстро, что становится необходимым учитывать силы инерции частей сооружения, например:

• переменные силы, возникающие при действии машин-орудий и при движении нагрузок;
• пульсации скоростного напора ветра и давлений в потоке газов или жидкостей;
• потоки воздуха, газов и жидкостей, обтекающие гибкие конструкции и поддерживающие их автоколебания, удары движущихся тел;
• импульсы взрывных волн;
• сейсмические колебания.

К динамическим характеристикам материалов и конструкций относятся:

• динамические модули упругости, коэффициенты внутреннего трения;
• пределы выносливости (усталости) при периодических нагрузках;
• пределы прочности и текучести при кратковременных импульсах или ударах;
• частоты собственных колебаний конструкций.

Допускаемые колебания характеризуются наибольшими значениями ускорения, скорости или перемещения, при которых колебания не оказывают вредного влияния на людей или на производственные процессы.

В задачи динамики входит разработка методов определения частот свободных и амплитуд вынужденных колебаний сооружения (амплитуд перемещений и внутр усилий от внешних динамических воздействий), а также методов уменьшения колебаний сооружений (виброизоляция, гашение колебаний, предотвращение резонанса и т. п.).