Очаг поражения при землетрясении

Очаг поражения при землетрясении – это территория, на которой вследствие действия сейсмических волн разрушаются и повреждаются здания, сооружения, техника, гибнут и получают травмы различной степени тяжести находящиеся в зданиях и на открытой местности люди. Очаг поражения в плане, как правило, представляет собой сложную фигуру, что связано с влиянием на параметры движения грунта местных геологических условий. Следует отметить, что в целом ряде случаев форма очага поражения приближалась к «элипсообразной». Такая форма связана с тем обстоятельством, что происходящее в очаге землетрясения разрушение земных пород сопровождается разломом, длина которого может достигать десятков километров, иногда сотен километров (см. §1.7) Таким образом, в очаге землетрясения имеет место своего рода «плоское» движение земных пород, что приводит к перераспределению значительной части энергии землетрясения в направлении, перпендикулярном разлому. Схема очага поражения при землетрясении показана на рис. 14.

Линии, в точках которых интенсивность землетрясения одинакова, называются изосейстами.

Рис. 14 Очаг поражения при землетрясении

Обычно границу очага поражения составляет изосейста J_* = 6 баллов. Далее следуют изосейсты J_* = 7,8,9 … до J₀, где J₀ - интенсивность землетрясения в эпицентре, баллов.

Очаг поражения рассчитывается с помощью соотношения (1.50). Заменяя в левой части этого соотношения величину J на J_* и разрешая соотношение относительно L, нетрудно получить [12].

, (1.75)

где L_* - расстояние от эпицентра до изосейсты J_* по заданному направлению, км, а величины J₀, Н, D имеют то же значение, что и в формуле (1.50).

Соотношение (1.75), как и формула (1.50), справедливо при L>Н.

В случае использования для определения очага поражения соотношения (1.51) нетрудно получить

1.76)

Очаг поражения вида (1.76) имеет круговую форму. Здесь под величиной L_* подразумевается радиус круга, площадь которого равновелика площади, ограниченной на местности изосейстой J_* при реальном землетрясении.

Состояние различных объектов в очаге поражения оценивается в общем случае следующими пятью степенями поражения: первая степень – повреждения; вторая, третья, четвертая, пятая – слабое, среднее, сильное и полное разрушения [1,21].

Следует отметить, что в технической литературе встречаются несколько иные оценки: слабое, умеренное, тяжелое, разрушительное повреждения, полное разрушение. Они примерно соответствуют указанным пяти степеням поражения [15,23].

Степени поражения зданий, сооружений различаются по объему разрушений. Для оценки степени поражения необходимо знать критерии поражения объектов (табл.4) и их сейсмостойкость. Под сейсмостойкостью понимается способность зданий воспринимать, сохраняя свои эксплуатационные качества, инерционные нагрузки, создаваемые землетрясением.

Согласно международной шкале ММSК-86 здания и сооружения подразделяются на две группы: традиционной постройки и антисейсмической конструкции [23].

В свою очередь здания традиционной постройки подразделяются на три подгруппы: подгруппа А (здания типов А₁, А₂), подгруппа Б (здания типов Б₁,Б₂), подгруппа В (здания типов В₁,В₂). Подробное описание зданий этих типов приводится, например, в литературе [23].

На основании данных этой работы сейсмостойкость промышленных и жилых зданий может быть оценена следующим образом: деревянные дома – 5…6 баллов; кирпичные здания – 5,5…6 баллов; железобетонные каркасные, крупнопанельные и армированные крупноблочные здания – 6,5 баллов; монолитные здания – 7 баллов.

В табл. 4 рассматриваются три степени поражения: слабое, среднее и сильное разрушения. Очевидно, полное разрушение сооружения происходит при значении интенсивности землетрясения J_п.р>J_c.p, повреждения при J_c<J_п<J_л.р, где J_п.р, J_c.p, J_л.р - интенсивности землетрясения, отвечающие полному, сильному, легкому разрушениям, J_п, J_c - повреждениям и сейсмостойкости здания соответственно. Согласно данным [1] переход от одной степени поражения объекта к другой происходит при увеличении (уменьшении) интенсивности землетрясения на 1 балл, то есть приближенно 12баллов³J_п.р³J_c.p+1балл, J_c<J_п£J_л.р-1балл

Краткая характеристика степеней поражения объектов.

Первая степень поражения зданий, сооружений характеризуется наличием тонких трещин в штукатурке, в сопряжениях перекрытий со стенами, между панелями, в разделке печей и дверных коробок, в переборках, карнизах и т.п.; возможно откалывание небольших кусков штукатурки. Видимые повреждения несущих конструкций отсутствуют. Для ликвидации последствий достаточен текущий ремонт.

Вторая степень сопровождается значительными повреждениями ограждающих конструкций - откалыванием больших кусков штукатурки, сквозными трещинами в перегородках, глубокими трещинами в карнизах и фронтонах, выпадением кирпичей из труб; слабыми повреждениями несущих конструкций – наличием трещин в несущих стенах, небольшими деформациями и отколами бетона или раствора в узлах каркаса и стыках панелей. Необходим капитальный ремонт.

Третья степень характеризуется разрушением ограждающих конструкций – обрушением значительной части перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб; значительными повреждениями несущих конструкций - сквозными трещинами в несущих стенах, значительными деформациями каркасов, заметными сдвигами панелей. Необходим восстановительный ремонт.

Четвертая степень сопровождается сильными разрушениями конструкций-проломами и выволами в несущих стенах, разрывами стыков и узлов каркаса, нарушениями связей между частями, обрушением панелей перекрытий, обрушением крупных частей здания. Восстановление нецелесообразно.

Пятая степень определяется разрушениями, приводящими к образованию сплошного завала.

Дата добавления: 2015-08-05