8.4.9 В тех случаях, когда при расчете сейсмостойкости сооружения по ЛСТ расчетная область системы "сооружение - основание" разбита на конечные элементы, то в качестве сейсмических нагрузок используют узловые инерционные силы , действующие на элемент сооружения, отнесенный к узлу k, при i-й форме собственных колебаний.

В общем случае значения компонент узловых сил по трем (j = 1, 2, 3) взаимно ортогональным направлениям определяют по формуле

где - коэффициент, зависящий от степени повреждений, допускаемых в сооружении при землетрясении;

- коэффициент, учитывающий влияние высоты сооружения на значение узловых инерционных сил;

- коэффициент, учитывающий демпфирующие свойства конструкций;

- масса элемента сооружения, отнесенного к узлу k (с учетом присоединенной массы воды);

- сейсмическое ускорение основания;

(или ) - коэффициент динамичности, соответствующий периоду собственных колебаний сооружения по i-й форме колебаний;

- коэффициент формы собственных колебаний сооружения по i-й форме колебаний

где - проекции по направлениям j смещений узла k по i-й форме собственных колебаний сооружения;

- косинусы углов между направлениями вектора сейсмического воздействия и перемещениями ;

Примечание - Указанные в пункте коэффициенты следует учитывать аналогичным образом в расчетах по методикам, позволяющим определять смещения, деформации, напряжения и усилия, возникающие в сооружениях под влиянием сейсмического воздействия, без предварительного нахождения сейсмических нагрузок.

8.4.10 Для всех гидротехнических сооружений принимают равным 0,45.

Для водоподпорных сооружений всех типов коэффициент принимают равным:

0,8 - для сооружений высотой до 60 м;

1,0 - для сооружений высотой более 100 м;

в интервале между этими значениями высот - по линейной интерполяции;

1,0 - для всех других гидротехнических сооружений.

Для водоподпорных сооружений значение коэффициента следует принимать:

0,9 - для бетонных и железобетонных сооружений;

0,7 - для сооружений из грунтовых материалов.

Для гидротехнических сооружений других видов значения коэффициента допускается принимать на основе опыта проектирования этих сооружений с учетом сейсмических воздействий.

8.4.11 Значения коэффициента динамичности определяют по зависимостям (23-25) или по графикам на рисунке 3:

где , , - параметры, значения которых даны в таблице 13.

Примечания

1 Значения произведения должны составлять не менее 0,80.

2 В дополнение к расчетам, выполненным с применением указанных функций , допускается проводить расчеты, в которых применяют спектры отклика однокомпонентных расчетных акселерограмм, вычисленные при регламентируемых в 8.4.5 значениях параметров затухания колебаний.

Таблица 13 - Параметры для определения коэффициента динамичности

Категория грунтов по сейсмическим свойствам
I, I-II и II	2,5	0,10	0,40
II-III и III	2,5	0,10	0,80

8.4.12 При расчете сейсмостойкости сооружений по ЛСТ расчетные значения возникающих в сооружении смещений (деформаций, напряжений и усилий) с учетом всех учитываемых в расчете форм собственных колебаний сооружений следует определять по формуле

где W - обобщенное значение расчетных смещений (деформаций, напряжений или усилий), возникающих в рассматриваемых точках или сечениях под влиянием сейсмических воздействий;

- обобщенное значение смещений (деформаций, напряжений или усилий), возникающих в рассматриваемых точках или сечениях под влиянием сейсмических нагрузок (сил), соответствующих i-й форме собственных колебаний;

q - число учитываемых в расчетах форм собственных колебаний.

8.4.13 Плотность материалов сооружений и грунтов оснований следует определять по СП 23.13330, СП 39.13330, СП 40.13330, СП 41.13330. При этом плотность материалов и грунтов устанавливается с учетом степени их водонасыщения.

8.4.14 Динамические деформационные и прочностные характеристики материалов сооружений и грунтов оснований при расчете сейсмостойкости гидротехнических сооружений классов I и II следует определять экспериментально; для сооружений классов III и IV допускается применение справочных данных.

Для всех сооружений можно применять данные натурных исследований, в том числе:

результаты геофизического мониторинга тела и основания плотины (В.3 приложения В), при этом известные корреляционные зависимости применяют для перехода от данных, отвечающих частотному спектру колебаний при геофизических изысканиях, к прогнозируемому частотному спектру колебаний в расчетном сейсмособытии;

фактические собственные частоты колебаний сооружения, измеренные в ходе тестовых динамических испытаний (8.6.2) или в процессе стационарных инженерно-сейсмометрических наблюдений (В.3 приложения В);

данные прочностных испытаний и неразрушающего контроля для образцов, выбуренных из тела плотины и основания.

В случаях отсутствия соответствующих экспериментальных данных допускается применять корреляционные связи между значениями статического модуля общей деформации (или статического модуля упругости ) и динамического модуля упругости , определяемого геофизическими методами. Допускается также применение статических прочностных характеристик материалов сооружения и грунтов основания; при этом следует вводить дополнительные коэффициенты условий работы, устанавливаемые нормами проектирования соответствующих сооружений для учета влияния на эти характеристики кратковременных динамических воздействий.

8.4.15 При наличии в основании, боковой засыпке или теле гидротехнического сооружения водонасыщенных несвязных или слабосвязных грунтов следует учитывать влияние возможных при сейсмических воздействиях разжижения грунтов, локальных разуплотнений и разрушений грунта (например, при наличии в указанных элементах сооружения глинистых тиксотропных грунтов - возможность текучести этих грунтов).

8.4.16 Для сооружений из грунтовых материалов, а также для береговых склонов предельные значения допустимых остаточных деформаций и повреждений (осадки, смещения, трещины и т.д.), соответствующие состояниям сооружений, указанным в 8.2.3, должны назначаться в результате специального обоснования с учетом природных условий площадки строительства, особенностей конструкции и условий эксплуатации сооружения.

Сейсмостойкость сооружений на повторные сейсмические воздействия следует рассчитывать по вторичным схемам.