В качестве примера рассмотрена рама с перекрестными связями в уровне первого этажа, представленная на рис. 6.19. В качестве связей приняты парные уголки 90´7 из стали С235. Диаграмма зависимости «нормальная сила — перемещение» для связей принята в виде диаграммы Прандтля с пределом на сжатие 180 кН и на растяжение — 516 кН. Все остальные параметры те же, что и для чисто рамной системы из предыдущего расчета. В процессе воздействия связь исключается из ансамбля, если ее относительное удлинение превысит некоторый предел. В данном расчете предел относительного удлинения принят 1 % . В расчете учтены неупругие деформации элементов и продольный изгиб стоек.
Рис. 6.19. Схема рамы со связями
Результаты расчета представлены на рис. 6.20—6.24. Периоды колебаний упругой консервативной системы составили 0,63 и 0,2 с.
Рис. 6.20. Перемещение первого этажа связевой рамы: 1 — рама без связей
В интервале времени 1,8¸2,2 с произошел разрыв связей первого этажа, и в дальнейшем рама работала как несвязевая. Амплитуды колебаний первого и второго этажей в заключительной стадии колебаний больше, чем для рамы без связей. Это положение объясняется тем, что начальный спектр колебаний рамы со связями более близок к максимальному спектру акселерограммы Эль Центро, чем чисто рамной системы. В результате рама со связями восприняла больше энергии землетрясения.
Рис. 6.21. Перемещение второго этажа связевой рамы: 1 — рама без связей
Рис. 6.22. Суммарная величина энергии деформации связевой рамы: 1 — рама без связей
Излишняя энергия, воспринятая рамой, поглощается в основном неупругими деформациями связей первого этажа. Максимальное поглощение энергии наблюдается на интервале 1¸2 с, после чего неупругие деформации практически не отмечаются. Перемещения первого яруса неупругой системы на этом интервале больше соответствующих перемещений упругой.