Актуальность. Современные нормы проектирования зданий и сооружений с учетом сейсмических воздействий предполагают расчет конструкций в нелинейной постановке. Одного линейно-спектрального метода, который применялся и применяется до сих пор, для расчета уже недостаточно. Это связано с тем, что он не позволяет напрямую учесть нелинейную работу конструкций. Для решения поставленной задачи могут быть использованы нелинейные динамические методы расчета во временной области. На данный момент такие методы реализованы лишь в специализированных программных комплексах и в большинстве случаев не могут быть использованы обычными проектировщиками. Таким образом, появилась необходимость в применении более простых методов нелинейного расчета. В зарубежных нормах для расчета сейсмостойкости зданий и сооружений уже давно применяются нелинейные статические методы, или «пушовер анализ» (pushover analysis). Но в отечественной практике проектирования до недавнего времени этим методам не уделялось должного внимания. Тем самым актуальность исследования возможности применения этих методов в инженерной практике не вызывает сомнения. Цель. Целью данной статьи является оценка точности нелинейного статического метода по сравнению с нелинейным динамическим методом при расчете сооружений на заданные акселерограммы. Методы. В статье рассмотрены три стальные рамы: одно-, трех-и семиэтажная. Подбор сечений выполнен в соответствии с требованиями норм по сейсмостойкому строительству на сейсмические нагрузки уровня ПЗ. Также рамы рассчитаны на сейсмическое воздействие уровня МРЗ на набор акселерограмм различного частотного состава. Расчет производился нелинейным динамическим методом в программном комплексе LS-DYNA и нелинейным статическим методом в программных комплексах «ЛИРА 10.6» и MATLAB. Выводы. Расчеты показали, что во всех рассмотренных случаях, кроме одного, нелинейный статический метод показал консервативную оценку реакции системы по сравнению с нелинейным динамическим методом. Но в некоторых случаях получилась слишком большая погрешность. Ключевые слова: сейсмостойкость, нелинейный метод расчета, нелинейный статический метод расчета, нелинейный динамический метод расчета, пушовер анализ, акселерограмма Введение

No abstract

Relevance. By its nature, seismic action is represented by the accelerogram a pronounced multidimensional random process, generally containing six components. The calculation in the deterministic formulation does not always allow to adequately assess the reaction of the system. While the calculation in the probabilistic formulation more adequately reflects the work of the system and makes it possible to evaluate its seismic resistance with a given security. The aim of the work is to assess the actual load-carrying capacity safety margin and the taken when designing coefficient K1, taking into account the permissible damage to buildings and structures for the steel spatial frame when calculating on the seismic action. Methods. In the article, the steel spatial frame was calculated for two sets of accelerograms, with dominant frequencies close to the main frequencies of the frame's natural vibrations. Each set was synthesized as a family of unsteady random seismic impact implementations. The calculation was carried out on two-component seismic action in nonlinear dynamic formulation in the software complex LS-DYNA. Previously, the frame was designed in accordance with national standard SP 14.13330.2014 “Construction in seismic areas on the seismic action” of the design earthquake level in the software complex PC LIRA 10.8. According to the developed probabilistic method for each set the actual load-carrying capacity safety margins were obtained and the coefficients K1 were estimated. Results . An analysis of the results shows that the steel frame under consideration has a sufficiently large margin of load-carrying capacity, and the coefficient K1 is taken in norms excessively conservatively. The developed technique allows to correct the value of the accepted coefficient K1 for buildings and structures of certain structural schemes. That in its turn will increase the economic efficiency of construction in seismic areas and ensure the reliability of the designed buildings and structures.