Оцінка стійкості захисної конструкції ангара при вибухових впливах
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.16.2025.212-221Ключові слова:
аварійний вибуховий вплив, оболонкові конструкції, захисні споруди, стійкість, прогресуюче обвалення, ЛІРА-FEM, нелінійний розрахунок, метод скінченних елементів, критичні навантаження, тріщиностійкістьАнотація
Робота присвячена аналізу експлуатаційної придатності споруди укриття для літаків під впливом вибухових та сейсмічних навантажень з урахуванням особливостей їх поширення через ґрунтове покриття. У дослідженні розглядається зниження несучої здатності конструкцій покриття в залежності від ступеня армування конструктивних елементів. Окрему увагу приділено розробці заходів, спрямованих на запобігання прогресивному обваленню плит покриття ангарної споруди у випадку можливого ракетного удару. Стаття аналізує кілька сценаріїв вибухового впливу, що дозволяє визначити найбільш критичні умови для забезпечення надійності ангару в надзвичайних ситуаціях. Розглянуто механізми поширення вибухових хвиль при наземному вибуху. Також представлено приклад розрахунку арочної конструкції ангара на дію вибухової хвилі з використанням програмного комплексу ЛІРА-FEM у випадку поверхневого вибуху. Приведені результати нелінійного розрахунку арки та плит покриття при додатковому ударному навантаженні до 20тс/м2. Моделювання нелінійного процесу навантажень проводилося при врахуванні демпфування ґрунтової основи до 10% на площі до 80м2 з коефіцієнтом динамічності 1.2 в ПК «ЛИРА-FEM», розрахунок на аварійне навантаження виконано при заданих ТА (тип армування).
Посилання
Han Sung-Cheon Geometrically nonlinear analysis of laminated composite thin shells using a modified first-order shear deformable element-based Lagrangian shell element / Han Sung-Cheon, Tabiei Ala, Park Weon-Tae // Compos. Struct. – 2008. – 82, № 3. – P. 465-474.
Dung Nguyen Tien Geometrically nonlinear formulation for thin shells without rotation degrees of freedom / Dung Nguyen Tien, Wells Garth N. // Comput. Meth. Appl. Mech. And Eng. – 2008. – 197, № 33-40. – P. 2778-2788.
Plunkett B. Orthotropic yield criteria for description of the anisotropy in tension and compression of sheet metals / B. Plunkett, O. Caracu, F. Barlat // Int. J. Plast. – 2008. – 24, № 5. – P. 847-866.
Washizu K. Variational Methods in the Theory of Elasticity and Plasticity / Kyuichirou Washizu; Pergamon Pr; Subsequent edition, 1987. – 542 p.
Green, A. E. Large elastic deformations and nonlinear mechanics of continuous media / А. Green, A. E., Adkins, J. E.; Oxford, Clarendon Press, 1965. – 455 р.
Барабаш М.С. Дослідження стійкості конструкцій будівель та споруд до прогресуючого руйнування при аварійних впливах / М.С. Барабаш, О.С. Городецький // Науково-технічний журнал: Нові технології в будівництві. – 2010. – №2(20). – С.19–23.
Сахаров О.С. Моментна схема методу скінчених елементів (МСКЕ) з урахуванням жорстких зсувів //Опір матеріалів і теорія конструкцій. – Київ: Будівельник, 1974. – Вип. ХХІV. – c.147-156.
Метод скінченних елементів в механіці твердих тіл / [О. С. Сахаров, В. М. Кислоокій, В. В. Киричевський и др.]; під ред. О. С. Сахарова. – Київ: Вища школа, Головне вид-во, 1982. – 480 с.
Шимановський О.В., Цихановський В.К., Талах С.М. Оптимізація комбінованих просторових систем / під ред. Шимановського А.В. – К.: Вид-во «Сталь», 2012. – 462 с.
Barabash M.S., Kostyra N.O., Pysarevskiy B.Y. Strength-strain state of the structures with consideration of the technical condition and changes in intensity of seismic loads IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Volume 708. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/708/1/012044
Барабаш М.С., Костира Н.О., Томашевський А.В. Визначення напружено-деформованого стану та міцності пошкоджених несучих конструкцій інструментами ПК «ЛІРА-САПР». Український журнал будівництва та архітектури. Дніпро. – № 1(007). –2022. –С. 7-14. URL: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.220222.7.827
Максименко В.П., Барабаш М.С., Писаревський Б.Ю. Методика оцінки напружено-деформованого стану конструкцій будівлі на основі методу підсистем. / Науково техн. журнал «Будівельне виробництво», К.:НДІБВ, 2021р, №71
Barabash M., Pisarevskyi B., Bashinsky Ya. Material damping in dynamic analysis of structures (with LIRA-SAPR program) / Civil and Environmental Engineering, 2020. – Vol. 16, Issue 1, P. 63-70.
Nemchynov, I. (2021). Building Science and Seismic Safety Provision in Ukraine Considering Eurocode Recommendations. Science and Construction, (29)3, 3-14. Retrieved from
https://doi.org/10.33644/2313-6669-14-2021-12
Немчинов Ю.І, Мар'єнков Н.Г. Хавкін А.К., Бабік К.М. Проєктування будівель із заданим рівнем забезпечення сейсмостійкості / За ред. Ю.І. Немчинова. Київ: Гудименко С.В., 2012. 384 с.
Powell, Graham. Progressive Collapse: Case Studies Using Nonlinear Analysis. SEAOC Annual Convention, Monterey, August, 2004.
Gilmour J.R. and Virdi K.S. Numerical modelling of the progressive collapse of a framed structure as a result of impact or explosion. 2nd int. PhD. Symposium in civil engineering, Budapest 1998.
Kaewkulchai G. and Williamson E.B. Beam element formulation and solution procedure dynamic progressive collapse analysis, Journal "Computer and Structures" 82 (2004).– P. 639–651.
Pretlove A.J., Ramsden M. and Atkins A. G., 1991, "Dynamic Effects in Progressive Failure of Structures", International Journal of Impact Engineering, Vol.11, No.4, pp.539–546.
Izzudin B.A., Vlassis A.G., Elghazouli A.Y., Nethercot D.A. Progressive collapse of multi-storey buildings due to sudden column loss, Part I, Engineering structures 20 (2008), 1308-1318; part II, Engineering structures 30 (2008). – Р. 1424–1438.
ДСТУ-Н Б ЕN 1992-1-2:2012 Еврокод 2. Проектування залізобетонних конструк-цій. Загальні положення. [Чинні від 01.07.2013] Київ: Міністерство регіо-нального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, 2013. 115с,
ДБН В.2.2-5:2023 Захисні споруди цивільного захисту. [Чинні від 01.11.2023] Київ: Міністерство розвитку громад, територій та інфраструктури України, 2023. 119 с.
ДБН В.2.1-10:2018 Основи і фундаменти будівель та споруд. Основні положення. [Чинні від 01.11.2023] Київ: Міністер-ство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, 2018. 36 c.
