Здания и сооружения подверженные динамическим воздействиям

1. 
   Поражения от взрывчатых веществ
   

Существует много веществ, в которых в том или ином виде запасено большое количество энергии, например в виде внутримолекулярных или межмолекулярных связей. В нормальных условиях эти вещества достаточно устойчивы и могут находиться в твердом, жидком, газообразном или аэрозольном состоянии. Однако, в результате оказания инициирующего воздействия (теплом, трением, ударом или каким- либо другим способом) в них запускаются экзотермические процессы, протекающие с большой скоростью и приводящие к большому выделению энергии. Обычно говорят, что произошло взрывчатое превращение, а сами вещества называют взрывчатыми веществами или кратко ВВ.

Твердые и жидкие ВВ имеющие  в своем составе химически нестабильные соеди­нения, а также восстановители или окислители либо в виде однородного вещества, либо в виде смеси нескольких веществ, называют конденсированными ВВ.

Газообразные энергоносители представляют собой гомогенные смеси горючих газов (паров) с газообразными окислите­лями, либо нестабильные газообразные соединения, склонные к разложению в отсутствие окислителей (например, ацетилен). В этих газообразных веществах при взрывах протекают экзотермические реакции окисления или реакции разложения нестабильных соединений.

Определяющим  параметром  при  характеристике  взрыва  является  образующаяся  и  распространяющаяся  в  окружающем  пространстве  воздушная ударная  волна.

Рассмотрим  облако  взрывоопасной  смеси   в  окружающем  воздушном  пространстве.  До  момента  возгорания  давление  в  объеме  облака  равно  атмосферному.  При  сгорании  (взрыве)  облака  в  его  объеме  давление  возрастает,  преграды  с  окружающей  средой  нет,  и  область  высокого  давления  увеличивается  в  объеме,  а  давление  внутри  нее  уменьшается (рис.1). Распространение  области  сжатия  воздуха  происходит  со  сверхзвуковой  скоростью   и  получило  название  воз­душ­ной удар­ной  вол­ны — ВУВ. По­вер­хность, ко­то­рая от­де­ля­ет сжа­тый воз­дух от не­воз­му­щен­но­го, на­зы­ва­ет­ся фрон­том удар­ной вол­ны.

При  про­хож­де­нии фрон­та удар­ной вол­ны че­рез воз­дух в очень уз­кой зо­не  скач­ком воз­рас­та­ют дав­ле­ние, тем­пе­ра­ту­ра и плот­ность, а  воздух за фрон­том на­чи­на­ет дви­гаться  в  сторону  области  пониженного  давления. Ско­ро­сть  движения  воздуха   ме­нь­ше ско­ро­сти  движения  фрон­та  ВУВ. По­сле то­го как фронт удар­ной вол­ны про­хо­дит дан­ную точ­ку про­странс­тва, дав­ле­ние в ней по­сте­пен­но сни­жа­ет­ся до ат­мо­сфер­но­го. В да­ль­ней­шем дав­ле­ние про­до­лжа­ет уме­нь­ша­ть­ся и ста­но­вится ни­же ат­мо­сфер­но­го, а воз­дух на­чи­на­ет дви­га­ть­ся в об­рат­ную сто­ро­ну. По­сте­пен­но дав­ле­ние вы­рав­ни­ва­ет­ся с ат­мо­сфер­ным и дейс­твие воз­душ­ной удар­ной вол­ны в дан­ной точ­ке пре­кра­ща­ет­ся (рис.2). Вре­мя, в те­че­ние ко­то­ро­го дав­ле­ние пре­вы­ша­ет ат­мо­сфер­ное, на­зы­ва­ет­ся фа­зой сжа­тия, а вре­мя дейс­твия по­ни­жен­но­го дав­ле­ния — фа­зой  раз­ре­же­ния. Основ­ные раз­ру­ше­ния про­ис­хо­дят в фа­зе сжа­тия, по­это­му дейс­твие фа­зы раз­ре­же­ния обыч­но не учи­ты­ва­ет­ся.

---

Ударная волна имеет два основных отличия от звуковой волны:

• 
  параметры среды в ней (давление, температура, плотность) изменяются практически скачком;
  
• 
  скорость ее распространения превышает скорость звука в невозмущенной среде.
  

Скоростной напор вызывает отбрасывание предметов, оказавшихся на пути распространения ударной волны, т. е. оказывает на них метательное воздействие. В результате метательного воздействия незакрепленные предметы, а также люди могут быть отброшены на расстояние в несколько метров и, вследствие этого, получить повреждения и травмы по своей тяжести соизмеримые с последствиями воздействия  избыточного  давления ВУВ

Скоростной напор ВУВ приводит к разрушению (сламыванию) сооружений, имеющих значительную протяженность по сравнению с поперечным сечением (столбы электропередач, заводские трубы, опоры и т.п.)

2. 
   Поражающие факторы воздушного и наземного взрывов
   

К поражающим факторам взрыва относят волну детонации и продук­тов взрыва ВВ, ударную волну окружающей среды, осколки оболочки снаряда и вторичные снаряды (схема 20).

Степень воздействия указанных факторов, определяющих характер и объем поражений зависят от мощности и особенностей взрывного устройства, размера заряда, среды (воздух, поверхность земли, грунт, вода), расстояния от эпицентра взрыва до тела и наличия между ними каких-либо преград, положения тела в момент взрыва и т.д.

 Поражения продуктами взрыва (детонации ВВ)

К продуктам детонации ВВ относят волну детонации (или волну взрыв­ных газов), частицы ВВ и копоть взрыва, состоящую из углерода.

При взрыве ВВ мгновенно превращаются в газообразные продукты, которые приводят к возникновению высокого давления, способного разру­шить любые предметы в непосредственной близости к взрыву. Взрывные газы оказывают повреждающее воздействие на расстоянии, превышающем размер заряда ВВ в 20—30 раз. Возникает волна детонации и продуктов взрыва, оказывающая на тело механическое

---

, химическое и термическое действие (схема 20).

---

Повреждения ударной волной

Воздействие взрывной волны слагается из ударного действия воздуш­ной, водной волны, изменений атмосферного давления (баротравма), дей­ствия звуковой волны (акустическая травма) и повреждений при отбра­сывании тела. Расширяющиеся во все стороны газы взрыва сжимают окружающий воздух и формируют ударную волну, наносящую поврежде­ния за счет избыточного давления. Давление и скорость распространения этой волны от места взрыва постепенно уменьшаются, и она превращается в обычную звуковую волну.

Эта волна формируется в любой среде, но скорость ее распространения для каждой среды различна. Энергия и разрушительное действие ударной волны зависят от мощности взрыва.

В воздухе ударная волна действует на всю поверхность тела как тупое твердое орудие с распространенной плоской поверхностью, сила которого зависит от величины избыточного давления газов, расстояния и т.д. По­вреждения от воздушной волны располагаются на стороне тела, обращен­ной к месту взрыва. На противоположной стороне они возникают при отбрасывании, падении и ударе об окружающие предметы или поверхность почвы и т.п.

В воде ударная волна поражает области тела, погруженные в воду.

Характер и тяжесть поражений определяет величина избыточного давления на фронте волны. Давление свыше 20 кПа (0,2—0,3 кгс/см²) может вызвать акустическую травму (разрывы барабанных перепонок), контузию и другие закрытые повреждения, а избыточное давление свыше 70—100 кПа (0,7—1 кгс/см²) причиняет смертельные повреждения. Более высокое давление ударной волны полностью разрушает тело на части и разбрасывает их. За пределами действия осколков ударная волна вызы­вает общую контузию.

Наиболее часто повреждаются барабанные перепонки, грудная клетка, легкие на стороне, обращенной к эпицентру взрыва, брюшная стенка и внутренние органы. В ткани легких кровоподтеки локализуются преиму­щественно в области верхушек, диафрагмальной поверхности и прикорне­вой зоне. Под плеврой легких кровоподтеки, состоящие из точечных крово­излияний, располагаются соответственно межреберным промежуткам.

Иногда встречаются разрывы легких. Повреждения сердца и крупных сосудов проявляются разрывами и кровоподтечностью, локализующейся под эпикардом. Несколько реже травмируются полые органы. Травма их проявляется, как правило, разрывами, особенно переполненных жидко­стью или газом органов. Из паренхиматозных органов чаще повреждается печень, где обнаруживаются подкапсульные излияния крови, разрывы и размозжения органа, отрывы долей. Нередки ушибы мозга

---

Переходя из воздушной среды в жидкие среды организма, ударная вол­на из-за большей плотности и несжимаемости этих сред может увеличить скорость своего распространения и привести к значительным разрушени­ям. Это явление получило название «взрыва, направленного внутрь».

 Повреждения осколками оболочки снарядов

Взрывчатые вещества могут быть заключены в различные оболочки — стальные, металлические, деревянные, пластмассовые, из сплавов алю­миния и т.п. В момент взрыва оболочка и детали взрывного устройства разрушаются и осколки разлетаются в стороны. Осколки стального кор­пуса снаряда могут поразить на расстоянии, превышающем средний раз­мер осколка в 8 тыс. раз, а алюминиевого — в 2,5 тыс. раз (Г.И. Покров­ский). Чем ближе пострадавший находится к снаряду, тем больше осколков обнаруживается в теле.

Характер повреждений обусловлен бал­листическими свойствами осколков, фор­мой, массой, величиной, скоростью по­лета и характером полета (кувырканием) осколков, расстоянием от эпицентра взры­ва до пострадавшего, в связи с чем по­вреждения крайне вариабельны: от ссадин до осколочных ранений скелета и внутрен­них органов (рис. 157). Чаще образуются раны, сходные по морфологии с пулевы­ми. При взрыве снаряда, заключенного в оболочку из сплавов алюминия, в кото­рой содержатся шарики, — повреждения напоминают дробовые ранения.

От взрыва ВВ без оболочки (толовые шашки и т.д.) металлические осколки в те­ле отсутствуют, за исключением мелких фрагментов детонатора.

3. 
   Дальность действия различных поражающих факторов атомного взрыва
   

АТОМНОЕ ОРУЖИЕ, устройство, получающее огромную взрывную мощность от реакций ДЕЛЕНИЯ АТОМНОГО ЯДРА и ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА. Первое ядерное оружие было применено Соединенными Штатами против японских городов Хиросимы и Нагасаки в августе 1945 г. Эти атомные бомбы состояли из двух стабильных доктритических масс УРАНА и ПЛУТОНИЯ, которые при сильном сталкивании вызвали превышение КРИТИЧЕСКОЙ МАССЫ, тем самым провоцируя бесконтрольную ЦЕПНУЮ РЕАКЦИЮ деления атомных ядер. При таких взрывах высвобождается огромное количество энергии и губительной радиации: взрывная мощность может равняться мощности 200 000 тонн тринитротолуола. Гораздо более мощная водородная бомба (термоядерная бомба), впервые испытанная в 1952 г., состоит из атомной бомбы,

---

Смотрите также файлы

• Министерство общего и профессионального образования российской федерации.rtf

• Коминтерн и ссср.docx

• Операционная технологическая карта визуально измерительного контроля сварных соединений.docx

• 2. Метод Сэвиджа относится к критериям пессимистическим оптимальным оптимистическим Процесс декомпозиции есть.pdf

• Какие задачи должны быть решены в рамках коррекционнопедагогической работы при подготовке к школе детей с онр.docx