Przebiegi czasowe sił bezwładności

Obliczono przemieszczenia i siły sejsmiczne (bezwładności) za pomocą analizy modalnej przy tym samym wymuszeniu. W tym celu rozwiązując równania ruchu (9.10) przy uwzględnieniu związków (9.12) i (9.9), wyznaczono czasowy przebieg składowych poziomych drgań budynku w poziomie posadzki I piętra (w kierunku x) przy uwzględnieniu pierwszej, następnie pierwszej i drugiej oraz wszystkich trzech postaci drgań własnych. Maksymalne wartości przemieszczeń wynoszą odpowiednio 8,9; 9,1 i 9,0 pm. Wystarczy więc uwzględnić tylko pierwszą postać drgań własnych. Większe różnice występują w poziomie pierwszej kondygnacji (i = 1): 2,3; 2,4 i 3,1 pm (program uprawnienia budowlane na komputer).

Obliczone przebiegi czasowe sił bezwładności w poziomie pierwszej kondygnacji modelu, przy uwzględnieniu pierwszej, pierwszej i drugiej oraz wszystkich trzech jednocześnie postaci drgań własnych. Widoczny jest istotny wpływ wyższych częstotliwości drgań własnych na siły bezwładności w poziomie 1 kondygnacji. Z kolei pokazano przebiegi czasowe sił bezwładności w poziomie trzeciej kondygnacji modelu budynku z uwzględnieniem odpowiednio tylko pierwszej oraz wszystkich trzech postaci drgań własnych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Z porównania widać, że wpływ wyższych składowych drgań własnych w obliczeniach sił bezwładności na wyższych kondygnacjach może być pominięty.

Fakt występowania istotnych różnic między siłami bezwładności w poziomie pierwszej kondygnacji, uzyskanymi przy uwzględnieniu wyższych częstotliwości drgań własnych (szczególnie istotny jest wpływ trzeciej postaci drgań), ma znaczenie poznawcze (uprawnienia budowlane). Trzeba nadmienić, że w przyjętym modelu (budynku) o trzech stopniach swobody, trzecia częstotliwość drgań własnych i odpowiadająca jej postać drgań mogą znacznie odbiegać od układu rzeczywistego, przez to udział trzeciej postaci drgań w przebiegu czasowym sił bezwładności - w poziomie pierwszej kondygnacji - może wpływać na uzyskanie błędnego wyniku (program egzamin ustny).

Siły bezwładności

Wartości tych sił są porównywalne (z wyjątkiem pierwszej kondygnacji) z wyznaczonymi siłami bezwładności wynikającymi z pomiarów drgań, jak również z wynikami obliczeń i analizą modalną z uwzględnieniem pierwszej postaci drgań. Uwzględnienie wyższych składowych drgań własnych z wykorzystaniem odpowiadających im wyżej podanych przyspieszeniowych spektrów odpowiedzi daje wartości sił bezwładności bliskie obliczonym tylko z pierwszą częstotliwością drgań własnych w poziomie drugiej i trzeciej kondygnacji, lecz zdecydowanie większą w poziomie pierwszej kondygnacji. Wpływ trzeciej częstotliwości drgań własnych na siły bezwładności w budynku modelowanym układem o 3 stopniach swobody jest obarczone znacznym błędem (opinie o programie). Uwzględnienie trzeciej częstotliwości drgań własnych ma sens w układach dyskretnych modelowanych znacznie większą liczą stopni swobody.

Posługując się skalą SWD-II przeprowadza się przybliżoną ocenę szkodliwości drgań. Rzeczywisty poziom maksymalnych sił bezwładności od przejazdów pojazdów został określony w p. 9.5.6 na podstawie wyników pomiarów drgań omawianego budynku. Siły te zostały wyznaczone przy założeniu, że amplitudy poziomych drgań budynku rosną wraz z jego wysokością i są w tej samej fazie - powyższe założenia przyjęto na podstawie wyników pomiarów. W związku z tym zwroty wszystkich sił (Pj , P₂, P₃) są jednakowe (segregator aktów prawnych). Zakłada się teraz, że omawiany dotychczas jednorodzinny budynek narażony jest na działanie wstrząsu górniczego.

Przebieg drgań powierzchniowych otrzymano ze stacji pomiarowej w Polkowicach, a więc z Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego - por. też Zawadzki, 1969. Przebieg drgań został zarejestrowany w studzience nieco poniżej poziomu terenu w pobliżu budynku przy ul. Miedzianej 7-9 (promocja 3 w 1). Pomiaru drgań dokonano przy użyciu sejsmografu PSI w postaci przebiegu prędkości drgań. Omawiany przebieg drgań reprezentuje składową poziomą drgań E-W od jednego z silniejszych wstrząsów górniczych zarejestrowanych w LGOM.