РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ УЩЕРБА

Расчеты приведены для двух помещений объекта.

Взрыв в районе автостоянки в непосредственной близости от колонн каркаса.

Таблица Б.3 - Оценочная таблица

Взрыв заряда ВВ массой до 5 кг в торговом зале с целью массового поражения людей.

Таблица Б.4 - Оценочная таблица

В результате расчета ущерба по укрупненной методике составляется рейтинг опасности функциональных зон (помещений) и определяются уязвимые помещения в отношении угроз.

На основании исследований разрабатываются рекомендации по повышению безопасности функциональных зон (помещений) объекта.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Примеры использования методов математического и компьютерного моделирования для оценки ущерба и выработки рекомендаций по антитеррористической защите высотных и уникальных объектов

Для оценки размеров зоны действия угрозы при ее реализации разрабатывается математическая модель объекта для выполнения инженерных расчетов методами математического моделирования.

В зависимости от анализируемых вероятных действий нарушителя (сценариев проведения террористического акта) выполняются следующие расчеты:

- на прочность;

- на взрывоустойчивость;

- на сейсмические и динамические воздействия;

- на огнестойкость.

Могут быть использованы взаимосвязанные расчеты (например, расчет на взрывоустойчивость с последующим расчетом на огнестойкость).

В Приложении В приведены примеры моделирования наиболее вероятных угроз при проведении террористического акта - воздействие взрыва заряда взрывчатого вещества на несущие конструкции, а также проверки конструктивных решений по антитеррористической защищенности объекта. Примеры иллюстрируют общий подход и возможность проведения подобных расчетов.

Приведены следующие примеры:

1 Моделирование разрушения колонны подземной части многоэтажного комплекса в результате взрыва заряда взрывчатого вещества;

2 Моделирование защиты колонны с помощью стального экрана подземного этажа многоэтажного комплекса от воздействия взрыва 50 кг тротила;

3 Моделирование взрыва заряда взрывчатого вещества вблизи стены, ограждающей системы жизнеобеспечения объекта.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЯ КОЛОННЫ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ МНОГОЭТАЖНОГО КОМПЛЕКСА В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗРЫВА ЗАРЯДА ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА

Постановка задачи

Колонна подземного этажа многоэтажного рамного каркаса круглого сечения диаметром 500 мм; бетон класса В40 (Еb = 36·103 МПа, Rb = 22 МПа); продольная арматура класса А500 (Rs = 435 МПа, Rsc = 400 МПа), площадь сечения As = A’s = 5000 мм² (8Æ28); поперечная арматура класса А500 250s16d; продольные силы и изгибающие моменты в верхнем сечении от постоянных и длительных нагрузок Nv = 3000 кН, Mv = 50 кНм; высота этажа = 3,5 м; нижнее сечение колонны жестко закреплено. Геометрические и сеточные модели колонны и арматуры показаны на рисунке В.1.

Заряд тротила массой 50 кг подрывается на расстоянии 1 м от колонны (рисунок В.2). Высота расположения заряда над нижним перекрытием этажа 0,5 м. Образовавшиеся в результате взрыва продукты детонации и воздушная ударная волна воздействуют на колонну, вызывая ее локальное повреждение. В последующем потеря несущей способности участком колонны может вызвать развитие разрушения сначала самой колонны под действием нагрузки от верхних этажей, а затем и верхних этажей здания.

Цель расчета: моделирование возможного сценария развития последствий взрыва.

Рисунок B.1 - Геометрические и сеточные модели колонны и арматуры (часть колонны не показана)

Рисунок В.2 - Геометрические модели расчетных областей

Метод моделирования

Взрыв моделировали численным решением нестационарных уравнений газовой динамики в многокомпонентной постановке с использованием произвольного лагранжево-эйлерова метода (ALE). Рассматривалась полная трехмерная модель с наложением соответствующих граничных условий не протекания на нижнем и верхнем перекрытиях этажа. На внешних границах расчетной области задавалось условие не отражения. Детонация заряда тротила начальной плотности 1,63 г/см³, с давлением в точке Чемпмена-Жуге 21 ГПа, скоростью детонации 6,93 км/с считалась мгновенной. Сжимаемость продуктов детонации описывалось уравнением состояния Джонсона-Уилсона-Ли (JWL). Воздух рассматривался как идеальный газ с начальными параметрами, соответствующими нормальным условиям. Колонна моделировалась объемными конечными элементами с упругопластическим поведением материала. Между элементами колонны и газом задавалось условие контакта.