Завал разрушение обломок взрыв

Дальность разлета обломков при взрывах:

Рассмотрим методику определения дальности разлета обломков при взрывах, приняв следующие предпосылки:

– волна мгновенно обтекает обломки вследствие их небольших размеров;

– вращения обломков при разлете и изменения за счет этого лобовой площади F_Л (миделя) не происходит.

Дальность разлета обломков (L) – расстояние от контура здания до основной массы обломков.

Смещение обломков можно описать уравнениями движения в горизонтальном и вертикальном направлениях. Рассмотрим сначала горизонтальное движение обломков с учетом сопротивления воздуха.

Силу, создаваемую скоростным напором воздушной ударной волны действующим на обломок, вычисляют по формуле

 

,          (5)

 

где С_Х – коэффициент лобового сопротивления, который для обломков принимают равным 1,5;

r_Ф(t) и U_Ф(t) – плотность и скорость воздушного потока в момент времени t;

F_Л – площадь лобового сечения обломков.

По мере увеличения скорости обломков возрастает сопротивление воздушного потока горизонтальному движению обломка

 

,         (6)

 

где х (t) - горизонтальная скорость обломка в момент времени t.

Теперь рассмотрим вертикальное движение обломков с учетом сопротивления воздуха. Нагрузка, создаваемая силой тяжести, составит

 

P = F_Л*d*r*g,           (7)

 

где d – толщина стены здания;

r – плотность материала;

g – ускорение свободного падения.

Сопротивление воздушного потока вертикальному движению можно описать зависимостью

,          (8)

 

где С_у – коэффициент сопротивления (С_у = С_Х);

F_H – площадь горизонтального сечения обломка;

y²(t) – вертикальная скорость обломка в момент времени t.

Тогда движение обломка можно описать системой уравнений

 

,             (.9)

 

где m = F_Л * d * r – масса обломка.

Расчеты по формуле (9) и данные натурных завалов показывают, что дальность разлета обломков при минимальном давлении, вызывающем полное разрушение стен зданий, приближенно составляет

 

, (Н - высота здания).