Безопасность зданий, расположенных в зоне сейсмического действия промышленных взрывов

• Автор: Борисов, Евгений Константинович
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 201 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Аналитический обюр работ но исследованию динамики систем «взрыв-грунт-сооружсние» при взрывных воздействиях
1.1. Зависимость параметров взрывного импульса от технологии буровзрывных работ
1.2. Анализ динамических полей, генерированных в грунте промышленными взрывами
1.3. Экспериментальные исследования передачи энергии взрывного
импульса от грунта к сооружению
1.4. Моделирование динамики системы «грунт-сооружение» при взрывших воздействиях
1.5.11ормирование безопасности охраняемых сооружений
Выводы но главе
Глава 2. Методология исследования
2.1 .Идеология экспериментальных исследований
2.2. Методика исследования
2.3. Гибридная модель охраняемого сооружения
2.4. Оценка и сопоставление результатов
Выводы но главе
Глава 3. Динамические поля в грунте, генерированные промышленными
взрывами. Анализ и моделирование
3.1. Ситуационная обстановка районов измерения динамики грунта
3.2. Статистическая оценка динамических полей
3.3. Исследование поведение вОР-модели в стохастических динамических полях
3.4. Моделирование полей в грунте экспериментальными взрывами
Выводы по главе

Глава 4. Экспериментальное исследование поведения охраняемых сооружеиш при промышленных взрывах и динамических калибровках
4.1. Динамика сооружений при промышленных взрывах
4.2. Типовые причины проведения динамических калибровок
4.3. Динамическая калибровка зданий
4.4. Изменение параметров взрывного импульса при переходе его от грунта
к фундаменту
Выводы но главе
Глава 5. Диагностика безопасности зданий при промышленной взрывах
5.1. Уровень риска нормативно безопасных зон динамических полей,

генерированных в грунте промышленными взрывами
5.2. Сопоставительный анализ спектров реакций моделей охраняемых сооружений от реальных взрывших импульсов
5.3. Уровень риска для зданий в нормативно безопасных зонах динамических полей
5.4. Диагностика безопасности зданий при сильных динамических воздействиях
5.5. Проблемы диагностики безопасности охраняемых сооружений при промышленных взрывах
щ Выводы по главе
Основные выводы и результаты
Синеок использованных источников
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Проведение взрывов - быстрой генерации большого количества энергии в малом объеме, является наиболее эффективным способом разработки строительных материалов и планировки площадок предполагаемого строительства /0.1/. Однако, если сам промышленный взрыв является нормальным технологическим процессом, то одно из его проявлений - сотрясение грунта, может рассматриваться как чрезвычайная ситуация, которая согласно ГОСТ 1‘ 22.02-94 /0.2/, трактуется как «состояние, при котором нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде».
В соответствии с этим определением сотрясения грунта при промышленных взрывах, в результате которых под уг розой выхода из строя оказывается уникальное прецизионное оборудование (на заводе по ремонту дорожно-строительных машин (РДСМ) в г. IIIимдпоиске), повреждаются несущие конструкции производственных и жилых зданий (цех ремонтно-складского хозяйства (РСХ) и жилой девятиэтажный дом в нос. Лучегорске), возникают опасения за сохранность экологически опасных сооружений (очистные сооружения в г. Фокнио): ситуации, обеспечение безопасности в которых проводилось под руководством и личным участии автора в период 1974-94 годов, можно отнести к чрезвычайным до регионального уровня. Перечисленное делает проблему оценки безопасности охраняемых строительных сооружений, расположенных в зонах сейсмического действия промышленных вгрыгюв, чрезвычайной.
Исследованием механических эффектов взрывов в настоящее время занимается большое количество ученых и инженеров по всех странах мира. Это сказывается в интенсивном развитии представлений о характере движения среды, в которой был произведен взрыв (воздушная, водная, грунтовая среда, границы их соприкосновения), и постоянном совершенствовании экспериментальных и теоретических методов исследования, что приводит к значительному прогрессу и в смежных разделах прикладной механики и механики сплошных сред.
Различные инженерные сооружения и системы, попадая в соответствующее динамическое поле, вводятся в колебательный режим, параметры которого, коррелированные с внешним воздействием, определяют вероятность и степень повреждений сооружения. Во всех случаях среда, в которой производи гея взрыв, является субстанцией передающей энергию от источника к исследуемому сооружению (охраняемому), динамика которого в значительной степени определяется характером контакта с энергонроводяшей средой.

повреждения различной степени, без указания типов зданий:
тонкие трещины............1 Ос.м/с,
трещины в кладке стен......100сч/с,
разрушения и обвалы........200см/с.
В /1.30/ отмечается, что при достаточной продолжительности колебаний грунта, колебательный режим сооружения может из переходного перейти в стационарный. При этом перемещения увеличиваются в несколько раз, что требует соответствующего уменьшения допустимой скорости. Как показывает практика /1.87/, появление повреждений может произойти при скоростях значительно меньших, чем вышеприведенные, особенно, если частота колебаний грунта и сооружения оказываются соизмеримыми или имеются дополнительные виды воздействий (ударная воздушная волна, динамика и вибрации от работающего технологического оборудования, движения транспорта и т.п.).
Ряд авторов на основе статистического анализа результатов длительных наблюдений дают рекомендации о скоростях взрывных колебаний грунта при которых появляются повреждения различной степени серьезности (табл. 1.4).
Для сооружений одного и тою же типа различные авторы дают различные значения доустимой скорости взрывных колебаний грунта (габл.1.5), что объясняют различием конкретных целей и условий, в которых проводились экспериментальные исследования.
При статистических обработках результатов экспериментальных исследований уровни надежности находятся в диапазоне 0,80-0,98.
Нормирующие параметры Вфыннму воздействий. Основой для определения допустимой мощности ПНР является, как правило, скорость колебаний грунта на базе принятого между ними функционального или корреляционного соотношения, в качестве которого обычно используется формула М.А. Садовского в той или другой модификации с различными эмпирическими и полуэмпирическими коэффициентами, учитывающими особенности БИР, грунта и сооружения.
Так, например, в/1.23/ допустимая масса ИВ ступени замедления определяется как
О лом =(М/К0К(РК„Кс>/2Ч/Ч1р)'"Г
где «качественное и количественное значение коэффициентов определяется на основании экспериментальных замеров», в /1.2/ как
Оо = #'й/Кл)(Ун/КК,К,К.),
в /1.11/ из соотношения