- •«Московский государственный университет путей сообщения» (миит)
- •Содержание
- •I.Рассчитать последствия землетрясения.
- •1.Постановка задачи
- •2.Расчеты
- •2.1.1Рассчитать количество заданий получивших повреждения (в зависимости от интенсивности землетрясения)
- •2.1.2 Рассчитать площадь разрушенной части города, в пределах которой застройка получила тяжелые, частичные разрушения и обвалы.
- •2.2.2 Прогнозируемые потери населения.
- •II. Рассчитать параметры разрушения гидроузла
- •2.Расчеты
- •2.1Расчет параметров волны прорыва
- •2.2 Время, в течение которого возможна эвакуация населения из поселка, если он расположен на удалении 25 км от гидроузла
- •2.3 Время использования для эвакуации деревянного моста, расположенного на удалении 30 км от гидроузла
- •2.4 Давление на фронтальные поверхности сооружений в поселке
- •2.5 Вид разрушения зданий в поселке
- •3.Вывод
- •Приложения
2.1.2 Рассчитать площадь разрушенной части города, в пределах которой застройка получила тяжелые, частичные разрушения и обвалы.
, где
- количество зданий, получивших j степень разрушения,
Ф - плотность застройки (см. исходные данные)
+=9,345
2.1.3 Рассчитать общий объем завалов.
Формула расчета общего объема завалов: W=(0.5+)* , где
Н - средняя высота застройки (см. исходные данные),
d- плотность застройки (см. исходные данные),
- коэффициент объема завала на 100 . Для жилых зданий=40
2.1.4 Рассчитать протяженность заваленных проездов.
–формула расчета протяженности заваленных проездов
2.1.5 Рассчитать среднюю дальность разлета обломков l и среднюю высоту завалов h.
Средняя дальность разлета обломков: l=H/3, где
Н- высота здания (см. исходные данные)
l=25/3=8,3м
Средняя высота завалов: h=
h=9м
2.1.6 Рассчитать количество аварий на КЭС.
Формула расчета аварий на КЭС:
2.2.1 Определить общие и безвозвратные потери людей.
M(N)=R – обобщенная зависимость потерь, где
R – вероятность размещения людей в зоне риска в зданиях,
–численность людей в зданиях i-го типа (см. исходные данные),
–вероятность поражения людей в зданиях i-го типа
Вероятность потерь определяется по таблице «Вероятности общих и безвозвратных потерь людей в различных типах зданий в зависимости от интенсивности землетрясения (по MMSK-86)»
Вероятность размещения людей в зоне риска в зданиях берется из таблицы «Значение R» в зависимости от времени происшествия.
Время происшествия – 21:00, значение R=0.9
Общие потери:
M(N)=0.9*(10000*0.97+20000*0.96+20000*0.9)=46900 человек
Безвозвратные потери:
M(N)=0.9*(10000*0.6+20000*0.59+20000*0.53)=28400 человек
2.2.2 Прогнозируемые потери населения.
Исходные данные: J=10 баллов, 100000 человек- средний город
Прогнозируемые потери в процентах от численности населения (на 60% человек в зданиях)
Общие |
48,75% |
Безвозвратные |
26,88% |
Санитарные |
21,88% |
Так как 90% населения, то нужно учитывать коэффициент возрастания потерь на каждые 10% населения, находящегося во время землетрясения в зданиях.
Общие потери: 48,75%+8,2%*3=73,35%
Безвозвратные потери: 26,88%+4,6%*3=40,68%
Санитарные потери: 21,88%+3,6%*3=32,68%
2.3 Возможность оповещения жителями пункта, находящегося в эпицентре, жителей пункта, находящегося в 400км
= – время прихода первой волны, где
Н - глубина очага (см. исходные данные),
- скорость продольной волны
Up= –расчет скорости продольной волны, где
P – плотность грунта (см. исходные данные)
E - модуль Юнга (см. исходные данные)
–коэффициента Пуассона (см. исходные данные)
Up== 4595 м*
= – время прихода продольной волны ко 2-ому пункту
–время возможности оповещения
== 6.53c
==401c
Время возможности оповещения приблизительно равно 5 минутам.
2.4 Расстояние от сейсмостанции до гипоцентра.
Формула расчета расстояния от сейсмостанции до гипоцентра: d=T*
Us= – скорость распространения поперечной волны
P – плотность грунта (см. исходные данные)
E - модуль Юнга (см. исходные данные)
–коэффициента Пуассона (см. исходные данные)
Us= = 2949 м*
d= 17*=140 км
2.5. Вероятность, что произойдет не менее одного землетрясения с магнитудой 8 за 100 лет службы здания.
P=1- , где t- время службы здания
, где n - среднее число землетрясения в единицу времени
=0,02
P=1-=0,865*100%=86%
3. Вывод.
В результате возникшего в городе N землетрясения магнитудой 8 по шкале Рихтера и интенсивностью 10 баллов по MSK-64:
1. 514 зданий получили повреждения (из них 69 зданий – 4-ю степень разрушения и 445 - 5-ю степень)
2. Площадь разрушений города составила 9,345
3. Общий объем завалов для зданий типа А - , для зданий типа В -, для зданий типа С7 -
4. Протяженность заваленных проездов -
5. Средняя дальность разлета обломков - 8,3м
6. Средняя высота завалов - 9м
7. Количество аварии на КЭС – 75
8. Общие потери людей составили 46900 человек, безвозвратные - 28400 человек, тогда как прогнозируемые потери:
Общие - 73,35% на 100 000 человек
Безвозвратные - 40,68% на 100 000 человек
Санитарные - 32,68% на 100 000 человек
9.Время возможности оповещения жителей населенного пункта, находящегося на расстоянии 400 км от эпицентра землетрясения, равно 5 минутам.
10.Расстояние от сейсмостанции до гипоцентра 140 км.
11.Вероятность того, что за 100 лет службы здания произойдет землетрясение магнитудой 8 баллов, равна 86%.