[发明专利]有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法

权利要求书

1.一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取设备的上一楼层响应谱作为地震输入，考察上一楼层响应谱作用下设备的最大应力强度；

(2)采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度，考察将该包络加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；

(3)采用设备上一楼层响应谱零周期加速度，考察将该零周期加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；

(4)采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍作为确定的加速度，考察将该确定的加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；

(5)将设备及其支撑简化为具有两个自由度的第一弹簧-质量系统；将不存在所述支撑时的所述设备简化为单自由度的第二弹簧-质量系统，根据所述第一弹簧-质量系统和所述第二弹簧-质量系统考察安装楼层响应谱作用下设备-支撑系统的应力强度，即为设备的真实应力强度，得到该真实应力强度中的最大应力强度；

(6)对步骤(1)至(4)分别得到的最大应力强度与步骤(5)得到的最大应力强度进行比较，当步骤(1)至(4)中任意一项的最大应力强度能够包络步骤(5)得到的最大应力强度，则采用该相应步骤中的地震输入作为有支撑设备的地震输入是保守的；

步骤(5)中，

所述第一弹簧-质量系统的振动方程为：

其中，

m₁为设备的质量，k₁为设备的刚度，x₁为所述第一弹簧-质量系统中设备相对于地面的位移；

m₂为支撑的质量，k₂为支撑的刚度，x₂为所述第一弹簧-质量系统中支撑相对于地面的位移；

x_g为地震作用下地面的位移；

所述第二弹簧-质量系统的振动方程为：

或另写为

其中，

x₃为所述第二弹簧-质量系统中设备相对于地面的位移；

所述第一弹簧-质量系统中设备的加速度响应为：

其中，

n₁为支撑/设备质量比，即

ω₁为设备的固有频率，

ω_s1和ω_s2为所述第一弹簧-质量系统中设备-支撑系统的两个固有频率；

S_a1为与ω_s1对应的加速度响应谱值，S_a2为与ω_s2对应的加速度响应谱值；

所述第二弹簧-质量系统中设备的位移响应为：

其中，设备的加速度响应为S_a，S_a为与频率ω₁对应的地震加速度响应谱值；

支撑对设备的位移响应的影响系数R_x为：

探究不同支撑/设备质量比和支撑/设备频率比下，位移响应影响系数R_x的变化规律。

2.根据权利要求1所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，步骤(1)中计算由于提高楼层响应谱造成的对设备加速度响应的影响系数，步骤(5)中计算设备由于考虑支撑造成的对设备加速度响应的影响系数，比较该两影响系数，判断将楼层响应谱提高是否能够包络由于考虑支撑造成的影响系数。

3.根据权利要求1或2所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，对于有支撑的设备，设备的应力值比等于其加速度之比，即：

σ₁/σ₃＝a₁/a₃

也即：支撑对设备应力的影响与支撑对设备加速度响应的影响相当；

其中，

σ₁、a₁分别为有支撑时设备的应力和加速度；

σ₃、a₃分别为无支撑时设备的应力和加速度。