О ресторане Фото


   

Контакты

Динамическое воздействие гидропотока

Распространенным источником опасности для различных береговых объектов является динамическое воздействие гидропотока, представляющего длинную волну, движущуюся по сухому берегу. Среди причин возникновения подобных волн могут быть разрушение плотин гидроузлов и формирование волны прорыва, моретрясения, извержения подводных вулканов, гигантские оползни, а также мощные подводные взрывы. Несмотря на различную физическую природу этих событий, гидравлические волны имеют сходные поражающие факторы и могут быть сведены в единую группу – волн типа цунами.

Под цунамистойким (ЦС) будем понимать здание, не разрушающееся при воздействии гидропотока.

Создание строительных конструкций, способных выдерживать нагрузки от действия таких волн, задача сложная, и часто нерациональная ни с технической, ни с экономической точек зрения. Поэтому здания и сооружения целесообразно строить вне зон, подверженных цунами. Однако, поскольку это не всегда выполнимо, в таких зонах здания можно сделать устойчивыми к действию некоторых поражающих факторов цунами. Задача повышения цунамистойкости береговых зданий сводится к рассмотрению путей снижения гидродинамических нагрузок на конструкции зданий.

Увеличение проемности стен

Снижение нагрузок от гидропотока увеличением проемности стен. При разработке проектов цунамистойких зданий необходимо учитывать детальное цунамирайонирование, содержащее сведения о максимально возможных высотах волн. По мере движения цунами к берегу профиль волны становится все менее симметричным, увеличивается крутизна переднего склона: он становится крутым и близким к вертикали. Далее происходит обрушение переднего склона гребня волны в направлении движения (забурунивание) и затем разрушение всего гребня. После обрушения гребня образуется сплошной поступательный водный поток, движущийся с большой скоростью в форме водяной стены (бор).

Основным поражающим фактором волны цунами, приводящим к разрушению зданий и сооружений, является гидродинамическое давление потока. При прохождении гидравлической волны мимо здания возникает сложная дифракционная картина взаимодействия, и объект подвергается воздействию нестационарных (изменяющихся во времени давлений). Поле давлений зависит от параметров волны, характеристик объекта и его ориентации относительно фронта волны.

При достижении подходящей волной фронтальной стены в первый момент происходит ее удар о стену. На фронтальную стену действует давление Р, изменяющееся во времени V , где Ps = O ,5 pgh ( t ) – среднее по сечению гидростатическое давление; Pd = 0,5 ppw 2(0 – гидродинамическое давление; h – меняющаяся высота подходящей волны; р – плотность воды; g – ускорение свободного падения; и – средняя по сечению скорость потока; Р – экспериментальный коэффициент лобового сопротивления.

Обеспечение цунамистойкости зданий

Наиболее рациональным способом обеспечения цунамистойкости зданий является использование предохранительных конструкций (ПК), связанное с проемностью зданий, поскольку увеличение проемности стен приводит к снижению силового воздействия гидропотока. ПК в наружном ограждении помещения вскрываются при сравнительно небольшом давлении, что обеспечивает интенсивное истечение воды через проемы и снижение нагрузок на несущие колонны. Поток может проскользнуть сквозь первый этаж, вырвав перегородки, унеся оборудование, однако повреждения зданию будут минимальными.

Стекла, используемые в качестве ПК, могут устанавливаться в стенах здания в виде застекленных оконных переплетов. Вскрытие остекления зависит от размеров стекол, их толщины, условий закрепления и вида остекления (одинарное, двойное или тройное).

Имеются решения ПК в виде легкосбрасываемых облегченных стеновых панелей. Эти панели крепятся к каркасу здания таким образом, чтобы при кратковременном нагружении обеспечивалось разрушение креплений и отделение панелей от каркаса. В результате сброса стеновых панелей ликвидируется определенная часть наружного ограждения. В стенах сооружений ПК могут устраиваться в виде облегченных металло-пенопластовых панелей типа «Сэндвич», перекрывающих заранее предусмотренные проемы.



вверх

sd

sd

sd

вниз