Numeryczna analiza deformacji ściany murowanej budynku pod działaniem ciśnienia powietrznej fali uderzeniowej generowanej bezkontaktowym wybuchem skupionego ładunku MW

• Autorzy: Kruszka L.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of brick wall deformation of building under pressure action of aerial shock wave generated by contactless detonation of TNT blowing charge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sposób rozwiązania metodą elementów skończonych murowanej ściany nośnej podczas niestacjonarnych dynamicznych procesów różnego typu (udarowych, wybuchowych, sejsmicznych), który pozwala uwzględniać w obliczeniach wytrzymałość cegły i zaprawy na rozciąganie i ścinanie oraz opisać geometrycznie nieliniowe zachowanie murowanej ściany (duże przemieszczenia, obrót i zginanie muru) w warunkach płaskiej deformacji. Dokonano numerycznej analizy pracy zewnętrznej murowanej ściany nośnej parteru czterokondygnacyjnego budynku, narażonej na obciążenie ciśnieniem powietrznej fali uderzeniowej pochodzące od wybuchu ładunku materiału wybuchowego. Rozpatrywana ściana nośna ma wysokość 3 m i szerokość 0,5 m, zaś ładunek wybuchowy trotylu o różnej masie jest zlokalizowany w odległości 3 m od ściany.

EN

In the paper, the finite element method procedure is presented for solution of a brick load-bearing walI during the non-stationary dynamic processes of various types, i. e. impact, explosive, and seismic ones. This procedure alIows to take into calculations the tensile and shearing strengths of brick and mortar as welI as geometrical non-linear behavior of this brick wall, i. e. large displacements, rotation and bending at conditions of two-dimensional state of deformation. The numerical analysis was carried out for the external brick structural wall of first floor of a four-story building under aerial shock wave from an explosive of a blowing charge. Considered the load-bearing wall is 3 m in height and O.5 m in width, and the TNT blowing charge of various masses is localized at a distance of 3 m from this wall.

Słowa kluczowe

PL

wytrzymałość konstrukcji; fale uderzeniowe; konstrukcje budowlane

EN

strength of construction; shock waves; building constructions

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 53,nr 11-12
• Strony: 65--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kruszka L.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Inżynierii Lądowej i Geodezji, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] E. Włodarczyk, Wstęp do mechaniki wybuchu, PWN, Warszawa, 1994.
• [2] B. Górecki, A. Stolarski, A. Suchanek, L. Kruszka, Obliczeniowe wyznaczenie ΔTkr z uwagi na możliwość zniszczenia stropu (ściany zewnętrznej) i innych konstrukcji pod wpływem naprężeń wewnętrznych od temperatury oraz koncepcja zabezpieczenia, Sprawozdanie z pracy badawczej dla Zakładów Przesyłu Gazu „Podlesie” w Hołowczycach, WAT, Warszawa 1988-1989.
• [3] В. А. Котляревский, В. И. Ганушкин, А. А. Костин, А. И. Костин, В. И. Ларионов, Убежища гражданской обороны, Стройиздат, Москва 1989.
• [4] L. Kruszka, Wybrane zagadnienia zabezpieczeń konstrukcyjno-budowlanych obiektów wojskowych, II Ogólnopolskie Seminarium „Problemy techniczno-prawne utrzymania obiektów budowlanych na terenach zamkniętych służących celom bezpieczeństwa państwa”, Warszawa, 22-23 listopada 2001, s. 201.
• [5] А. М. Братов, А. К. Ломунов, Л. Kpyшka, Анализ динамического дефориования защитного корпуса атомного реактора в результате технологической аварии, Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna: Inżynieria Środowiska w Eksploatacji Kompleksów Wojskowych, Szklarska Poręba, 7-9 października 1998, część I, s. 58.
• [6] Л. Kpyшka, Л. Сикорски, Ю. С. Воробьев, В. С. Севрюков, А. В. Колодяжный, Расчетноэкспериментальные исследования динамической прочности объектов для безопбсности окружающей среды, Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna: Inżynieria Środowiska w Eksploatacji Kompleksów Wojskowych, Szklarska Poręba, 7-9 października 1998, część I, s. 194.
• [7] L. Kruszka, R. Szustka, Konstrukcyjne elementy ochronne strzelnic sportowych w Niemczech, Referaty I Ogólnopolskiego Seminarium „Problematyka techniczno-prawna projektowania, realizacji i eksploatacji strzelnic”, Warszawa, 22-23 listopada 1999, s. 170.
• [8] L. Kruszka, Wybrane wzory balistyki końcowej do projektowania konstrukcyjnych elementów ochronnych strzelnic, Referaty I Ogólnopolskiego Seminarium „Problematyka techniczno-prawna projektowania, realizacji i eksploatacji strzelnic”, GUNB, Warszawa, 22-23 listopada 1999, s. 173.
• [9] Ю. С. Воробьев, А. В. Колодяжный, В. Г. Ярещенко, Л. Крушка, Анализ динамической прочности защитных боксов для стендовых испытаний баллистических систем, XIV Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Inżynieria Środowiska w Eksploatacji Kompleksów Wojskowych”, Zakopane, 4-6 października 2000, p. 532.
• [10] L. Kruszka, W. N. Miniejew, Projektowanie ciśnieniowych obudów ochronnych przed działaniem materiałów niebezpiecznych, Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna nt. Inżynieria Środowiska w Eksploatacji Kompleksów Wojskowych, Szklarska Poręba, 16-18 października 1995, s. 42.
• [11] L. Kruszka, V. N. Mineev, Experimental investigations of various containers under internal explosive loading, Abstracts of the XXXI Polish Solid Mechanics Conference SolMec '96, Mierki k. Olsztyna, September 9-14, 1996, p. 145.
• [12] С. К. Годунов, Численное решение многомерных задан газовой динамики. Наука, Москва 1976.
• [13] В. В. Подлунный, А. А. Фонриев, Отражение сферической волны от плоской поверхности, АН СССР, МЖГ, 6, 1974, с. 66.
• [14] Ф. А. Баум, Л. П. Орленко, К. П. Станюкович, В. П. Челышев, Б. И. Шехтер, Физика взрыва, Наука, Москва 1975.
• [15] W. Borkowski, Z. Łęgowski, J. Rafa, P. Rybak, Oddziaływanie powybuchowej fali uderzeniowej z dnem pojazdu, II Konferencja Naukowo-Techniczna „Odporność udarowa konstrukcji”, WAT, IPPT PAN, Komitet Budowy Maszyn PAN, AMW, Rynia, 9-11 grudnia 1998, s. 17.
• [16] A. Stolarski, Model dynamiczny prętowych ustrojów żelbetowych, WAT, Warszawa 1989.
• [17] A. M. Bragov, A. K. Lomunov, P. Demenko, L. Kruszka, Investigations of mechanical properties of brick and concrete at impact loading, XII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Inżynierii Wojskowej na temat „Infrastruktura Transportowa i Budowlana w Sytuacjach Kryzysowych”, Warszawa-Rynia, 10-12 czerwca 2002, s. 113.
• [18] A. M. Bragov, A. K. Lomunov, L. Kruszka, Investigation of dynamie properties of cement mortar, XI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Inżynierii Wojskowej, „Inżynieria i Zarządzanie w Sytuacjach Kryzysowych”, Rynia, 7-9 listopada 2000, s. 191.
• [19] A. M. Bragov, A. K. Lomunov, L. Kruszka, Dynamie properties of dry and wet cement mortar, 4th International Symposium IMPULSE 2001 Strength and Fracture of Materials and Structural Members under Impulse Loading, Kiev, 22-24 May, 2001, p. 31.
• [20] A. Bragov, A. Lomunov, L. Kruszka, Study of dry and wet cement mortar dynamic properties, Международный научно-технический журнал „Проблемы Прочнocти” / The International Journal “Strength of Materials”, 3/2002, p. 37.
• [21] Polska Norma PN-B-03002. Konstrukcje murowe niezbrojone. Projektowanie i obliczanie.
• [22] Polska Norma PN-90/B-14501. Zaprawy budowlane zwykłe.
• [23] Polska Norma PN-85/B-04500. Zaprawy budowlane. Badanie cech fizycznych i wytrzymałościowych.
• [24] В. Г. Баженов, С. В. Зефиров, А. В. Кочетков, С. В. Крылов, В. К. Ломунов, Пакет приклады программ Динамика-2, Прикладные проблемы прочности и пластичности, Иссле и оптимиз. констр., Всесоюз. межвуз. сб., Горьк. ун-т, 1987, с. 4.
• [25] W. G. Baźenow, L. Kruszka, Numeryczna ocena bezpieczeństwa pracy ściany murowanej budynku obciążonej powietrzną falą uderzeniową, III Ogólnopolskie Seminarium „Problemy techniczno- prawne utrzymania obiektów budowlanych na terenach zamkniętych służących potrzebom obronności i bezpieczeństwa państwa”, Główny Urząd Nadzoru Budowlanego, Warszawa 21-22 listopada 2002, s. 329.
• [26] В. Г. Баженов, С. В. Зефиров, E. В. Павленкова, Л. Крушка, Моделирование, деформирована и разрушение кирпичной кладки при взрывном нагружении, Проблемы Прочност и Пластичности, випуск 64, Нижний Новгород 2002, с. 100-104.
• [27] L. Kruszka, Analiza numeryczna zachowania się ściany murowanej obciążonej wybuchem, Inżynieria i Budownictwo, nr 11, 2003, s. 637-639.