ЗАЩИТА ОТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

ЗАЩИТА ОТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

В предыдущих  работах были получены зависимости  перемещений:

  ;     (1)

  ;       (2)                                          

  .       (3)

Здесь:  1 -  компонента  перемещений в продольной волне;

             2 – компонента  изгибных   вертикальных  перемещений в поперечной волне;

             3 -  компонента  изгибных   горизонтальных  перемещений в поперечной волне;

              h -  одна  четвёртая часть длины волны;

              c  -  скорость распространения  поперечной волны;

              α  -  скорость распространения  продольной волны.

               -  максимальная  относительная  деформация.       

Полное решение плоской задачи теории упругости сводится, в нашем случае. к определению напряжений   и  ; по найденным  перемещениям  (1;2;3 )

Нормальные напряжения определим, используя закон Гука, записанный в форме Ляме:

 ;        (4)

 ;         (5)

Здесь λ – коэффициент Лямэ;  ∆ - коэффициент изменения объёма; G – модуль упругости второго рода, εx; εy – относительные  деформации   вдоль соответствующих осей .                                                    

Согласно принятой гипотезе разрушения :  и  с учётом формул Коши, нормальные напряжения в продольной волне могут быть записаны:

       (6)

Продольная  волна пронизывает поперечную волну и согласно всё той же гипотезы разрушения, нормальные напряжения σx в поперечной  волне могут быть записаны

         (7)

Для определения напряжений   сравним зависимости, с помощью которых определяются относительные деформации:

                 (8) 

 .               (9)                                                                                                                                                                                                                     

Из сравнения  формул (8) и (9) можно полагать, что, возможно, произвести замену аргумента  x  на  аргумент y. В связи с заменой аргументов появилась необходимость учесть вращательное движение элементарного объёма. Объём совершает поворот вокруг оси  Z и происходит искажение прямого угла (сдвига) с двух сторон по γ/2. Без учёта угла поворота  зависимость (2) можно переписать:

             (10) 

Выражение для определения нормальных напряжений  в поперечной волне принимает окончательный вид:

       (11)

Продольная волна формирует деформацию поперечной волны, поэтому касательные напряжения, возникающие в поперечной волне, определим, используя зависимость компоненты вертикальных перемещений в продольной волне (1):

           (12)

По принятой ранее гипотезе:

                       (13)

Компонента горизонтальных перемещений в поперечной волне,  запишется:

           (14)

                                                  

Касательные напряжения в поперечной волне, без учёта углов поворота, принимают вид:

         (15)

Если определить, относительную деформацию на условном фронте по формуле (9) и подставить эту зависимость в (15), то формула для определения касательных напряжений в поперечной волне принимает окончательный вид:

           (16)

Касательные напряжения зависят от  “x”  линейно, но не могут быть бесконечно большими. В случае плоской деформации :

τmax = τo = ;                 (17)

где σ- нормальное напряжение, при котором происходит разрушение среды.

 При y = 0, t = ; максимальные напряжения возникают на расстоянии  Xmax и это расстояние можно  определить по следующей зависимости :

                      (18)

 Если положить, что    то  .

Следует подчеркнуть, что значение.  хорошо совпадает, с аналогичным значением полученным при осадке цилиндрических образцов

Для построения графического изображения полученных зависимостей используем подстановку: , y = zh; x =;  тогда t = zh/а  - для продольной волны и  t = zh/c – для поперечной волны

 

Рис. 2  Напряжения в поперечной  волне     

 Рис. 2 Соотношения напряжений в грунте при разрушении одной  поперечной  волны

Рис.3    Соотношения   напряжений в грунте  при разрушении  нескольких  поперечных  волн

 

НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОДОЛЬНОЙ ВОЛНЕ:

.         (19)                                                            

НАПРЯЖЕНИЯ  В ПОПЕРЕЧНОЙ ВОЛНЕ:

 ;          (20)

               (21)

            (22)

На Рис.2 изображён график нормального напряжения - кривая 1 и  график касательного напряжения  - кривая 2. Эти напряжения возникают в поперечной волне и представлены  стоячими волнами. Одновременное существование этих волн возможно только в том случае, если узлы одних волн приходятся на пучности других, то есть на грани элементарного объёма действуют либо максимальные,  нормальные напряжения, либо максимальные касательные напряжения; в противном случае произойдёт разрушение (рис. 2;3) Напряжения  - кривая 3;  периодически возникают в поперечной волне. Они появляются в ней в тот момент времени, когда её пронизывает продольная волна, которая вызывает в поперечной волне нормальные напряжения  противоположного знака. Место расположения продольной волны определяется положением волн ,как показано на графике.

Становится очевидным факт управления поперечной волны с помощью наложения на неё продольной волны. При неблагоприятном стечении обстоятельств, то есть когда на грани элементарного объёма одновременно действуют  , можно определить эквивалентные напряжения, воспользовавшись третьей гипотезой прочности:

   .           (23)

На  Рис.2 построен график этой функции из которого видно, что разрушающие напряжения в 4,4 раз больше , то есть коэффициент разрушения  . Если это процесс будет усилен отражённой волной и к нормальным напряжениям добавятся , то коэффициент разрушения возрастёт до 10 (рис.3)

Если поперечная волна создана природой, то процессом желательно управлять или хотя бы его контролировать. Контролировать поперечную волну можно,  если подвергнуть её атаке  с тыла или с флангов продольной волной.  Поперечная волна имеет свои параметры, атакующая продольная волна должна иметь  свои  – начнётся процесс наложения сейсмических волн.

Процесс наложения сейсмических волн имеет большое прикладное значение:

  • Можно разрушить морское дно при подходе к берегу цунами и тем самым подавить его или   ослабить, защитив наши морские порты от смыва.
  • Можно разрушить грунт в зоне вечной мерзлоты при прокладке газопровода, существенно сократив материальные затраты.
  • Можно защитить отдельные промышленные  сооружения  или  целые города  от  природных землетрясений,  если на пути следования  природных волн поставить  колонны  (специальные стержни)  Стержни следует установить перпендикулярно к поверхности земли на расчётной глубине. Продольные волны от очага землетрясения приходят раньше поперечных волн,  поэтому  они  создадут в стержнях  колебания;  от установленных стержней  пойдут  продольные волны, следующие в горизонтальном направлении.  При подходе поперечных волн продольные волны атакуют их с флангов и  произведут нарушения закономерностей напряжений,  которые ранее созданы природой – произойдёт землетрясение  на расчётной глубине.

ВЫВОД :   Можно защищать промышленные объекты  (АЭС) или целые  большие города от природных землетрясений.

АННОТАЦИЯ

По ранее  найденным перемещениям   с использованием известных закономерностей теории упругости получены выражения,  с помощью  которых были определены напряжения, возникающие  в среде,  при прохождении в ней сейсмических волн. Анализ полученных зависимостей  позволяет  утверждать, что  нарушение выведенных соотношений  приводит  к разрушению среды или землетрясению.  Подобное утверждение говорит о том,  что  с землетрясениями и с цунами  можно успешно бороться.

                       С уважением  ГИНЦ Ю.П.

        15. 08. 2013. 

Материал в разделах:

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

На наш взгляд процесс землетрясения начинается с появления продольной волны. Пусть в момент времени  t   продольная волна  пронизывает какой-то слой горной  породы.  Расстояние от условного фронта продольной волны до световой  поверхности составит  h. Поместим начало координат на условный фронт продольной...
В качестве научной дисциплины экология человека появилась не на пустом месте. Она впитала в себя идеи многих исследователей. Сегодня ученые говорят о развитии экологического мышления. Но достаточно вспомнить историю и станет ясно, что наш далекий предок уже был стихийным экологом. Человек палеолита, выбирая пещеру для жилья или место для...
Активисты регионального отделения ОНФ в Москве запустили мониторинг обращения с опасными отходами, который продлится до конца марта. Принять в нем участие может любой желающий. Полученные результаты активисты и эксперты Народного фронта проанализируют и направят в департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, а также в органы муниципальной власти округов и районов столицы. «Согласно данным департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, об...
Стартовала международная акция по оказанию поддержки особо охраняемым природным территориям «Марш парков-2019». Девиз акции в 2019 году – «Сохраним места обитания растений и животных!». Акция проводится  ежегодно с 1995 г. в России, на Украине, в Белоруссии, Армении и государствах Центральной Азии.   Организатором и координатором “Марша парков” является общественная организация "Центр охраны дикой приро...
  Интернет-ресурсы по экологической тематике и проблемам устойчивого развития.  iNaturalist -  проект объединяющий ученых, натуралистов и  любителей природы для обмена данными наблюдений за животными и растениями. "Флора России": проект-зонтик для автоматического анализа данных по региональным проектам, посвященным сосудистым растениям России Краудсорсинговая веб-ГИС «Фаунистика» созда...
      В последние дни появились две публикации о китайском туризме на Байкале. Статья Галины Солониной «Россия отдает Байкал Китаю?» освещает сложившуюся безрадостную и тревожную ситуацию. «Рынок всё больше захватывают теневые компании, использующие схемы ухода от налогов, экономящие на качестве обслуживания и обеспечении безопасности туристов, продолжают демпинговую атаку на легальный бизнес»… «Пострадавшей стороной оказываются и ко...
«У меня есть друг» - так называется  видеоролик созданный инициативной группой помощи морским животным «Друзья океана» и актерами Сахалинского Чехов-центра, призванный  привлечь внимание общественности к проблеме варварского отлова косаток и белух. Россия - единственная страна, где происходит жестокий отлов косаток и белух. В нашей стране закон позволяет это делать в учебных и культурно-просветительских целях, но, по факту, после отлова их продают в за...

Другие записи блогов

28.11.11 | В блоге: Михаил Гунькин
1. Обычный парень Пару лет назад на профессиональном нефтяном форуме встретился мне средних лет парень из Хьюстона. Специалист он был никакой, на уровне студента-троечника, но очень активно участвовал в обсуждении самых разных вопросов. Из разговоров на форуме выяснилось, что он женился на американке, постоянной работы не имеет, перебивается временными заработками. Перелистывая страницы форума, обнаружил я интересную деталь. Всего обсуждалось на форуме 260 разных тем, но из них...
12.09.14 | В блоге: Елена Олюнина
7 сентября 2014 года Сообществу помощи бездомным животным в Омске исполнилось 7 лет. Именно столько лет назад был создан сайт www.budka-omsk.ru и начал работу форум forum.budka-omsk.ru , объединивший всех защитников и просто любящих животных людей. Сообщество «Будка» сегодня выполняет очень важную экологическую миссию – сокращает численность животных, собак и кошек, на улицах города. Волонтеры Сообщества пропагандируют и распространяют идею стерилизации бездомных и домашних пит...
10.01.12 | В блоге: Анна Молчанова
Каждый год на закупку тепла, света, горячей и холодной воды для бюджетных учреждений государство тратит астрономическую сумму – более 350 млрд. руб., около 5% консолидированного бюджета Российской Федерации. В частности, сумма, потраченная на закупку ресурсов для системы образования Бикинского района составляет 7 208 264, 99 рублей, для МОУ СОШ №6 г.Бикина – 1 143 988,48 рублей. При этом по статистике, в среднем через стены теряется до 40% тепла, через окна - 18%, подвал - 10%, крышу - 18%, ве...
18.12.10 | В блоге: Елена Горбатых
Информация размещена по адресу http://ecodelo.org/moeselo
07.09.14 | В блоге: Николай Бычек
Прекращение грунтовой эрозии, почвообразование или воссоздание почв в пустынных или на техногенно нарушенных землях актуально не только для Среднеазиатских стран СНГ, Востока и Африки, но и южных регионов России. К таким регионам можно отнести территории в Калмыкии, Ставропольском и Краснодарском крае, Астраханской, Волгоградской областях. Одним из перспективных способов для подавления эрозионных процессов является кустарниковое и лесонасаждение на пути их развития. Современным и перспективным...
06.04.11 | В блоге: Anton Garasuta
На излучине реки Бердь, в сорока километрах южнее Новосибирска раскинулось экологическое поселение Лучезарное. Мы любим это место. Это – наш дом, родина наших потомков. Это чистый воздух, пропитанный ароматом соснового бора с другого берега Берди. Это жёлтые кубышки, цветущие в реке. Это дикие звери, живущие рядом с нами. И, конечно же, поселение – это мы сами, друзья и соседи. История нашего поселения делится на древнейшую и современную. Про древнейшую историю нам известно от ясновидящих. Они р...
26.01.11 | В блоге: Юрий Широков
Здравствуйте, коллеги! С волнением жду 28 января. Очень хочется, чтобы все успели доработать и  прислать свои заявки. Важно ведь не просто заполнить формы, а написать так, чтобы и понятно было всем и чтобы равнодушным не оставляло. И на все про все - всего три страницы. Больше этого объема не пишите - сильно разозлите экспертов.  Двойку, может и не поставят, а на балл, другой, оценку понизят.  А понять экспертов очень даже можно. Представьте вам за несколько дней нужно проанализир...
17.09.16 | В блоге: Всеволод Слободин
Этим летом школьники Смоленска совершили однодневную оздоровительную познавательную экспедицию на территорию национального парка «Смоленское Поозерье». Поездка была организована Смоленским зоопарком при поддержке управления образования и молодежной политики Администрации города Смоленска в рамках летней оздоровительной кампании. Экспедиция началась ранним утром 27 августа. По пути в парк Инна Карловна, опытный экскурсовод  центра молодежного и семейного отдыха «Меридиан...
20.04.11 | В блоге: Елена Бабина
14 апреля 2011 г. в Николаевской районной библиотеке состоялся семинар АНО «Николаевский-на-Амуре информационно-культурный центр  «Книголюбы» «Экологическая акция – актуальный инструмент для развития экологического движения». Семинар проходил в рамках проекта «Пять экологических чудес Нижнеамурья».  На семинаре присутствовали библиотекари города и района, представители администрации. О поддержке районной администрацией экологического про...
16.02.14 | В блоге: Ольга Левенкова
В моей "чудесной" деревушке,где я обитаю шестой год, живут удивительные люди. Я имею в виду то, что ни один двор, не пустил к себе жить ни одно бездомное животное.  Все 3 кошки за 6 лет пришли жить в мой дом( он стоит самый последний, почти в лесу). Первым пришел кот, взрослый и голодный (думала к моей кошке, покормлю, уйдет), он остался жить, через год пришел котенок, остался, год назад пришла кошка-подросток умирать ко мне под крыльцо. Ее хвост превратился в ниточку и она была п...
26.10.10 | В блоге: Людмила Пожидаева
В минувшие выходные в государственном комплексном природном заказнике «Залесовский» прошел очередной рейд антибраконьерской бригады, состоящей из сотрудников Управления охотничьего хозяйства Алтайского края, Геблеровского экологического общества и общественных инспекторов. Совместные рейды проводятся на средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии с распоряжением Президента Российской Федерации от 16 марта 2009 года №160-рп. В ходе рейда 24 ок...
29.06.15 | В блоге: Николай Бычек
Маардусский рудник ПО «Эстонфосфорит». г. Таллинн  Центр по сапропелю Перед Лабораторией рекультивации нарушенных горными работами земель была поставлена задача уменьшение содержания тяжелых металлов, нефтепродуктов и радионуклидов в отвальных породах фосфоритного карьера ПО «Эстонфосфорит». Карьер расположен на границе г. Таллинн, примыкает к жилым кварталам Маарду. Рекультивируемые земли после добычи фосфорита открытым способом подлежат сдаче под лесопосадки, парко...
18.10.11 | В блоге: Сурен Газарян
Я решил изложить эту печальную историю после просмотра последнего интервью Путина, где его сравнили с Рузвельтом. Советую запастись терпением, текст длинный. В нем впервые опубликованы многие документы, собранные нами за долгие годы борьбы с незаконным строительством. История началась еще в 1980-е, когда на западном склоне горы Фишт сочинские спасатели построили странного вида хижину. С легкой руки спасателей местность вокруг хижины назвали «Лунной Поляной». В 1990-е годы бывший спас...
24.12.10 | В блоге: Анастасия Зуева
Дети с ограниченными возможностями – воспитанники коррекционных школ, нуждаются в особых формах проведения экологического образования и воспитания. Активное использование тактильного и зрительного анализаторов предполагает особый раздаточный материал, часто отсутствующий в необходимом количестве в образовательном учреждении. Кроме того, позитивное заинтересованное участие в образовательном процессе студентов может способствовать повышению эффективности обучения учащихся. Команда проекта "Э...
04.03.13 | В блоге: Анатолий Безбородов
Продолжаются мероприятия по проекту "Сохраним орнитофауну озера Инберень для потомков". В настоящее время ведутся переговоры с администрацией Большереченского муниципального района Омской области по созданию ООПТ местного значения. Глава Большереченского района Василий Иванович Майстепанов, отказал в сохздании ООПТ местного значения и направил письмо в Мин. природных ресурсов Омской области о целесообразности создания ООПТ регионального значения. Совет экологической дружины Саргатского района "Ч...

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
13 недель 4 дня назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 1,609 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

13 недель 4 дня назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 1,609 |

Проверить качество воды в Бутырском районе Москвы можно в независимой лаборатории ...

13 недель 4 дня назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Библиотеки ценной природоохранной литературы (научной, практ...
Смотрели: 1,760 |

Библиотека по природоохранной документации водных ресурсов ГОСТы, СНИПы, ПНДФ :...

24 недели 11 часов назад
Екатерина Алтайская
Екатерина Алтайская аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,771 |

Добрый день, уважаемые форумчане! Я пишу статьи про ФККО, на самые злободневные темы. Предлагаю вам ознакомиться с последними материалами о...

3 года 17 недель назад
Юсуп Хизиров
Юсуп Хизиров аватар
Приливы и отливы-результат опрокидыван­и­я водоворотов

Смотрели: 3,771 |

Отзывы на гипотезу:­­

Викизнание: Обсуждение: Приливы_и_отлив­­ы
http:/.../goo.gl/JTHKlX
Википедия: Обсуждение: Прилив и...

размешен 21.03.19 | Тип: Новость

Активисты Общероссийского народного фронта призвали администрацию Кирова усилить контроль за исполнением муниципального контракта по сносу аварийного дома на улице Торфяной. Участок, где про...

размешен 19.03.19 | Тип: Статью

Именно так называется проект по ведению общественного лесного контроля, поддержанный Фондом президентских грантов и реализуемый в Алтайском крае общественной природоохранной организацией...

размешен 19.03.19 | Тип: Статью

«У меня есть друг» - так называется  видеоролик созданный инициативной группой помощи морским животным «Друзья океана» и актерами Сахалинского Ч...

размешен 19.03.19 | Тип: Новость

19 марта 2019 год

...
размешен 19.03.19 | Тип: Новость

Экопродукция – что это такое?  Где ее найти? Есть ли она в обычных магазинах и как ее отличить? Сколько она стоит? Как выбрать, составить полноценный рацион, приготовить вкусные б...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал