Прогнозування сейсмостійкості наземних споруд під час вибухів циліндричних зарядів із застосуванням комп’ютерних технологій
| dc.contributor.author | Крайчук, Сергій Олександрович | |
| dc.contributor.degreedepartment | інженерної екології | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Інститут гідромеханіки Національна академія наук України | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-11-26T12:03:51Z | |
| dc.date.available | 2015-11-26T12:03:51Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | The thesis of dissertation for a Candidate’s degree in technical sciences on the specialty 05.15.09 – geotechnical and mining mechanics. – Institute of Hydromechanics National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2015. The thesis is devoted to solving the actual scientific task, which includes establishing the regularities of seismic blast waves propagation in the soil massif and their interaction with the protected object considering frequency, physical, mechanical and geometrical parameters of subsoil and construction by the numerical simulation. Investigation of the seismic blast waves propagation in soil massif is based on their superposition under the action of explosion of cylindrical charges group considering the physical and mechanical properties of ground, detonation characteristics of explosives and the geometric parameters of hole charges. It is theoretically shown that the single charge explosion has less seismic effect in comparison with the group charges explosion for instantaneous explosion, which is confirmed by experimental date by other authors. However, the use of short-delay explosion with optimal delay intervals and distances between the charges within the group reduces the seismic effect of the explosion at the same time achieving technical parameters of blasting. First the regularities of change amplitude-frequency response of the protected object depending on the seismic wave’s parameters from the explosion of cylindrical charges considering the frequency, physical, mechanical, inertial and geometric characteristics of the subsoil and construction numerically have been established. Based on the used mathematical model and algorithm the applied programs in programming langvige DELFI which allows conducting the calculation of seismic stability of protected object for the specific conditions of the explosion with the possibility of rapid adjustment of blasting parameters ware developed. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.15.09 – геотехническая и горная механика. – Институт гидромеханики Национальной академии наук Украины, Киев, 2015. Диссертационная работа посвящена решению актуальной научно- технической задачи, состоящей в установлении закономерностей распространения сейсмовзрывных волн в грунтовом массиве и их взаимодействия с основанием охраняемого наземного сооружения с учетом частотных, физико-механических, геометрических и инерционных характеристик грунтового основания и сооружения на основе численного моделирования. Поведение продуктов детонации, грунтов и сооружений изучается в рамках механики сплошной среды. Мягкий грунт моделируется многокомпонентной твердой пористой вязкопластической средой. Для скального грунта связь между напряжениями и упругими деформациями устанавливаются в соответствии с обобщенным законом Гука для изотропного материала, а в случае пластических деформаций - с использованием дифференциальной теории пластичности. В результате программной реализации разработанного алгоритма исследованы закономерности изменения параметров взрывных волн в ПД и в грунтовом массиве от времени и расстояния от эпицентра взрыва с учетом физико-механических свойств грунта и детонационных характеристик ВВ. Получены аналитические функциональные зависимости компонентов тензора напряжений и скоростей от относительного расстояния. Из-за различного характера затухання волн в ближней и дальней зонах взрыва аналитические виражения записываются для двух участков в виде степенных функций, которые имеют различные значения коэффициентов и показателей степени для этих двух зон, а также для различных типов грунтов – суглинка, глини и гранитоида, что объясняется тем, что в ближній зоне происходит пластическое деформувание грунта, а в дальней - упругое. Изучение взаимодействия сейсмовзрывных волн с грунтовым массивом проводится на основании принципа суперпозиции волн при взрыве группы цилиндрических зарядов с учетом физико-механических свойств пород, детонационных характеристик взрывчатых веществ, геометрических параметров скважинных зарядов, расстояния между ними и короткозамедленного взрывания. При этом установлено, что сейсмическое действие одного заряда меньше сейсмического действия группы зарядов при мгновенном взрыве, что подтверждается экспериментальными исследованиями других авторов. Однако применение схем короткозамедленного взрывания с оптимальными промежутками замедления и расстояниями между зарядами внутри группы позволяет снизить сейсмический эффект взрыва с одновременным достижением технических параметров взрывных работ. Установлены закономерности изменения амплитудно-частотных характеристик смещения основания охраняемого объекта в зависимости от параметров сейсмической волны от взрыва группы цилиндрических зарядов с учетом частотных, физико-механических, инерционных и геометрических характеристик грунтового основания и сооружения. Показано, что с увеличением разницы между сторонами при одинаковой площади основи происходит уменьшение амплитудно-частотных характеристик колебания при торцевом падении сейсмовзрывной волны. При фронтальном падении волны, наоборот, более устойчивыми являються строения с площадью основания квадратной формы. На основании предложенных математических моделей и алгоритмов разработана методика и реализован пакет прикладных программ на языке программирования DELFI, который позволяет провести расчет колебательного процесса грунтового основания и наземного сооружения для конкретных условий проведения взрывов с возможностью оперативной корректировки параметров взрывных работ для обеспечения сейсмобезопасности объекта. Результаты дисертационной работи по рассчету рациональных и сейсмобезопасных параметров взрывных работ опробированы в технологическом процессе карьера ЧАО «Товкачивський ГЗК». За счет повышения эколого-экономических показателей получен экономический эффект при годовой производительности карьера 500 000 м3 в размере 261 тыс. грн. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково-практичної задачі, що полягає у встановлені закономірностей розповсюдження сейсмовибухових хвиль в ґрунтовому масиві та їх взаємодії з основами наземних споруд з врахуванням частотних, фізико-механічних та геометричних характеристик ґрунтової основи і споруди за допомогою чисельного моделювання. Вивчення розповсюдження сейсмовибухових хвиль в ґрунтовому масиві визначається на основі їх суперпозиції під час вибуху групи циліндричних зарядів з врахуванням фізико-механічних властивостей параметрів свердловинних зарядів. Теоретично встановлено, що сейсмічна дія одного заряду менше сейсмічної дії групи зарядів під час миттєвого вибуху, що підтверджується практичними дослідженнями інших авторів, однак, застосування схем короткоуповільненого підривання з оптимальними проміжками уповільнення та відстанями між зарядами всередині групи дозволяє знизити сейсмічний ефект вибуху з одночасним досягненням необхідних технічних параметрів вибухових робіт. Вперше чисельним методом встановлені закономірності зміни амплітудно-частотних характеристик зміщення від вибуху групи циліндричних зарядів вибухових речовин з врахуванням фізико-механічних, інерційних та геометричних характеристик ґрунтової основи та споруди. На основі запропонованих математичних моделей та алгоритмів розроблено методику та реалізований пакет прикладних програм на мові програмування DELFI, який дозволяє провести розрахунок коливального процесу ґрунтової основи та наземної споруди для конкретних умов проведення вибуху з можливістю оперативного коректування параметрів вибухових робіт для забезпечення сейсмостійкості об’єкту. | uk |
| dc.format.page | 20 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/14044 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 622.083 | uk |
| dc.subject.udc | 721.011 | |
| dc.title | Прогнозування сейсмостійкості наземних споруд під час вибухів циліндричних зарядів із застосуванням комп’ютерних технологій | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.15.09 – геотехнічна і гірнича механіка | uk |