Определение параметров живучести защищенных ответственных строительных конструкций при ударно-волновом нагружении

Abstract

Актуальность работы связана с тенденцией возникновения чрезвычайных ситуаций аварийного характера на предприятиях нефтегазовой промышленности. В связи с чем необходимо проектировать железобетонные конструкций, на которые возможно воздействие интенсивных кратковременных динамических нагрузок аварийного типа, носящих ударно-волновой характер. Учет реакции распора при проектировании позволяет выявить скрытые запасы несущей способности в изгибаемых железобетонных конструкциях, а также снизить трещинообразование, за счет увеличения жесткости. Эффективным способом снижения величины динамического воздействия является применение податливых опор в виде сминаемых вставок кольцевого сечения. Таким образом, совместное применение податливых опор и учет реакции распора дает возможность предотвратить повреждения, полное или частичное разрушение конструкций. Кроме того, повреждения строительных конструкций ответственных зданий и сооружений нефтегазового комплекса приводят к остановке технологического процесса, что в ряде случаев не только экономически не выгодно, но и недопустимо, а также может привести к значительному материальному ущербу и гибели людей. Цель: разработать методику и алгоритм построения энергетической диаграммы, выполнить числовую оценку применения податливых опор на живучесть защищенных строительных конструкций при интенсивном нагружении Методы: экспериментальные исследования: реакция входного силового воздействия, реакция выходного силового воздействия, ускорения, перемещения методами тензометрии, численное интегрирование методом Симпсона. Результаты. Разработана методика и алгоритм построения усредненной энергетической диаграммы. Выполнена числовая оценка применения податливых опор на живучесть защищенных строительных конструкций сооружений нефтегазового комплекса при кратковременном динамическом нагружении.

The relevance of work is related to the trend of emergencies at oil and gas industry enterprises. In this relation, it is necessary to design reinforced concrete structures, which can be affected by intensive short-term dynamic loads of emergency shock-wave type. Taking into account the reaction of expansion during design allows revealing the hidden reserves of load-bearing capacity in bent ferroconcrete structures, as well as reducing cracking, due to the increase in rigidity. The effective way to reduce the magnitude of the dynamic impact is the use of yielding supports in the form of collapsible inserts of the annular section. Thus, the joint application of yielding supports and consideration of the spacer reaction make it possible to prevent damage, complete or partial destruction of structures. In addition, damage to the building structures of critical buildings and structures of the oil and gas complex leads to a halt in technological process, which in some cases is not only economically unprofitable, but also unacceptable, and can lead to significant material damage and loss of life. The aim of the work is to develop a methodology and algorithm for constructing energy diagram, perform a numerical assessment of using compliant supports for survivability of protected building structures under intensive loading Methods: experimental studies: reaction of input force, reaction of output force, acceleration, displacement by tensometry methods, numerical integration by Simpson method. Results. The authors have developed the technique and algorithm for constructing the averaged energy diagram and carried out the numerical assessment of using malleable supports for survivability of protected building structures of oil and gas facilities under short-term dynamic loading.