ГОСТ Р 59997—2022
10.4.2 Период собственных (свободных) колебаний и влияющие факторы
10.4.2.1 Общие положения
Оценка периода собственных колебаний критична для определения реакции конструкций на воз
действие, поскольку СПБУ могут демонстрировать значительные динамические эффекты. В результате
динамические реакции на воздействие могут заметно отличаться от статических реакций на воздей
ствия. Оценка реакций должна рассматривать возможные варианты периода собственных колебаний и их
влияние на точность анализов.
Определение правильного периода собственных колебаний зависит от точных оценок:
- глубины моря и возвышения понтона;
- пенетрации опоры и характера основания;
- величины и местоположения масс, связанных с воздействием за счет статических/переменных
нагрузок.
10.4.2.2 Жесткость
Общая жесткость СПБУ должна рассчитываться, включая понтон, опоры, соединение опор с пон
тоном, основание и геометрические эффекты
Р-
А, как это определено практиками моделирования в
разделе 8. Диапазон значений жесткости должен учитываться, если информация по жесткости точно не
определена.
10.4.2.3 Масса
Модель массы должна включать информацию о структурной, неструктурной и добавленной мас
сах (см. 8.7).
Для всех типов анализа должно рассматриваться наиболее вероятное распределение массы, на
пример положение кантиливера, распределение переменной нагрузки и уровень обрастания. Диапазон
значений массы или его распределение должны учитываться, когда информация по массе точно не
определена или когда допуски по известным позициям значительные.
10.4.2.4 Изменчивость периода собственных (свободных) колебаний
Должна быть учтена изменчивость периода собственных колебаний. Существует несколько фак
торов, которые могут вызвать изменчивость периода собственных колебаний, включая нелинейность
жесткости конструкции и основания. Периоды собственных колебаний СПБУ являются функцией стати
ческой и изменяющейся во времени реакции из-за нелинейности поведения конструкций и основания.
Нелинейность поведения конструкции может быть следствием изменений жесткости (влияние зазоров,
упругость, и т. п.). Нелинейность основания может быть следствием изменений жесткости как функции
уровня силы по отношению к упругой поверхности и запоздалой реакции (или разности фаз — гисте
резиса). Например, изменчивость периода собственных колебаний должна учитываться при выборе
уровней неподвижности для использования в анализе, поскольку она может влиять на воздействие
эффектов усиления волн и/или гашения.
П р и м е ч а н и е — Вычисленные периоды собственных колебаний могут значительно варьироваться меж
ду собой при применении линейного упругого и нелинейного анализов.
10.4.2.5 Гашение и усиление (волны)
Гашение — это явление, когда из-за отношения расстояния между опорами СПБУ к длине волны
воздействие волны на СПБУ близко к нулю в течение полного цикла волны. Основными параметрами
эффектов гашения и усиления являются длина волны и расстояние между опорами. Первое гашение про
исходит, когда гребень и подошва одного и того же цикла волны находится у двух опор (расстояние между
опорами составляет половину длины волны). Первое усиление происходит, когда гребень каждого после
довательного цикла волн совпадает с положением опор. Последующий период порядка гашения и усиле
ния воздействия волны на опоры СПБУ возникает в течение все более коротких промежутков времени.
Период волны, используемый в детерминистическом анализе экстремального шторма, должен
быть выбран в диапазоне, указанном в А.6.4.2.3, для минимизации эффектов гашения.
В динамическом анализе случайных волн гашение воздействия волн может существенно снизить
усиление динамического воздействия. Этот эффект необходимо минимизировать за счет регулирова
ния периода собственных колебаний СПБУ так, чтобы он находился в периоде гашения.
10.4.3 Демпфирование (затухание)
На демпфирование системы влияет также демпфирование, обусловленное присутствием осно
вания, гидродинамическое демпфирование и конструктивное демпфирование. Нелинейное поведение
основания и системы спуска/подъема (опор) также влияет на демпфирование системы. Степень, до ко
торой каждый из этих факторов влияет на демпфирование системы, зависит от типа анализа и уровня
реакции системы на воздействие.
38