- Главная
- О нас
- Проекты
- Статьи
- Регионы
- Библиотека
- Новости
- Календарь
- Общение
- Войти на сайт
ЗАЩИТА ОТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
- ginzup's блог
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Опубликовано Юрий Гинц - 27.08.13

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.
- ‹ Пред. материал
- 230 из 545
- След. материал ›
Материал в разделах:
Другие новости
Другие записи блогов
20.08.14
|
В блоге: Мария Карпинская
Статья Марии Карпинской
По новому взглянуть на Россию, увидеть то, что почти невозможно увидеть; узнать красоты края земли, где зарождалась когда-то жизнь человечества; открыть для себя Чукотку – такую цель поставили перед собой сотрудники Нового Планетарного Телевидения М, и конечно, мы хотим рассказать нашим читателям об этом удивительном крае, и показать вам в фотографиях весь наш длинный путь. Как мы вдруг оказались на Чукотке? Ведь перелет на самый край земли дорого стоит, и не каждом...
16.04.24
|
В блоге: Гость
Очень интересно в прямом эфире наблюдать механизмы психологической защиты от наступившего на нас изменения климата. Оно -- изменение -- уже не только "происходит" (где-то там, где нас нет), но и доставляет вполне конкретные неприятности, о которых предупреждали многократно за последние 30 лет.
И вот -- Орск, Оренбург, далее много где. Какова реакция?
1. Апелляция к привычному: Каждый год заливает, переживём.
(тонут)
2. Апелляция к выдающимся ис...
18.03.14
|
В блоге: Михаил Пищулин
Хороший документальный фильм о людях из самого грязного города на планете, уникальные съемки внутри завода.
город Карабаш, Челябинская область
09.06.23
|
В блоге: Юрий Широков
Лемболовское озеро — озеро на Карельском перешейке во Всеволожском районе Ленинградской области. Расстояние от Санкт-Петербурга составляет около 50 км.
Озеро большое (около 12 км длиной и З км шириной). Вода в целом чистая и даже прозрачная. Глубина небольшая и набирается плавно, заходить удобно, как в финском заливе, до глубокой воды придется пройтись.
Имеет сильно изрезанные берега, поросшими соснов...
16.01.13
|
В блоге: Михаил Гунькин
Форсайт-проект «Детство-2030»: нужен расчеловеченный кретин для кретинической ориентации в кретиническом будущем – чтобы его хозяин одним пинком отправлял его по нужной этому хозяину кретинической траектории
Стратегические разработки у нас в стране не просто редкость, их отсутствие – главная проблема страны. Речь, естественно, идет о стратегиях развития, стратегиях изменения к лучшему, стратегиях выхода из регресса.
Но вот стратегических проектов, взрыва...
14.04.23
|
В блоге: Гость
Что такое заповедник?
Для обывателя – перечисление уникальных объектов на его территории и набор запретов.
Для научного сотрудника – лаборатория под открытым небом.
Для государственного инспектора – ответственность.
Для животных – Дом.
Для браконьера – манящий запретный плод и суровое наказание.
Для посетителей – таинственный мир, к части которого они прикоснулись на экскурсии.
Для волонтёра – другая жизнь на три недели, при...
17.02.25
|
В блоге: Марина Рихванова
Вчера не могла ничего написать. От шока, от неожиданности. Скоропостижно не стало Елены Твороговой, с которой мы знакомы лет 45, с биофака Иркутского госуниверситета, плотно вместе работали с 2008 года, когда был начат проект «Создадим будущее Байкальска». Несколько проектов было совместно разработано и реализовано с 2009 до 2013 года. Это проекты по формированию видения будущего Байкальска, Большого Голоустного, Малого Голоустного. Совместно был разработан и запущен «Клубн...
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...
19.12.11
|
В блоге: Михаил Гунькин
В данной серии статей я планирую рассказать о таком важном явлении, затрагивающем сеть интернет, как информационные войны. Не секрет, что в наше время на планете Земля противоборство между различными центрами силы носит во многом информационный характер. Это касается как взаимоотношений между государствами, так и между различными социальными группами, или классами. Последствия информационных войн могут быть столь же глобальными и долговременными, что и результаты войн настоящих. Так, поражение в...
08.12.13
|
В блоге: Ася Николаева
У нас на популярном радио постоянно крутится реклама какого-то нового престижного поселка. Маленький мальчик рассказывает, что женится на своей подружке Ленке, потому что она тоже живет в этом поселке. Немало в этой рекламе не слишком приятного, но каждый раз, как я ее слышу больше всего меня поражает то, что мальчик хвалится, что у него высокий забор.
И вот совершенно случайно я прочла статью в Русском Репортере, где специалист комментирует подобные моим ощущения от заборов. Точка зрения...
26.07.16
|
В блоге: Александр Прядихин
Бачатский угольный разрез не имеет автомойки, белазы моют на улице около траншеи, которая выходит за территорию предприятия. Земля пропитана маслами, тосолом, соляркой. На территории заправки лужи топлива, которые вымываются дождями за территорию предприятия. Прошу защитить природу от безобразного загрязнения этого предприятия!
17.12.23
|
В блоге: Гость
Из новенького. На траверзе мыса Шмидта
From the new one. Abeam Cape Schmidt
Лед в Чукотском море нынче держался все лето и осень, до самого начала замерзания. Было его совсем немного, отдельные маленькие поля зацепились за мысы и острова, да так и не растаяли. Если посмотреть в масштабе всего тихоокеанского сектора Арктики, эти льды были совсем незаметны, потому что по большей своей части Чукотское море, как и все последние лет двадцать, уже к концу августа было чистым. Но...
16.02.14
|
В блоге: Елена Олюнина
Вчера, 15 февраля 2014 года в Омске завершился региональный конкурс в сфере добровольчества «Хрустальное сердце Омска». В нем приняли участие организации, граждане и инициативные группы, осуществляющие деятельность на территории Омской области и оказывающие на добровольных началах помощь людям, реализующие экологические проекты, патриотические программы и многое другое, что помогает делать мир лучше. Организатором этого мероприятия является Омское областное отделение Всеро...
29.01.11
|
В блоге: Михаил Гунькин
Как насчёт того, что году в 2012-ом с Земли можно будет наблюдать два солнца? Каждый день нас сыпятся знаки того, что планета стремительно изменяется. Многие из этих изменений случаются первый раз в современной истории, и, похоже, указывают на необходимость адаптации человеческой цивилизации.
Жара и морозы ударили по всем уголкам Земли; сейсмическая активность достигает пика даже там, где нет активных разломов; птицы, пчёлы, рыба и другие животные умирают по непонятным причинам, и...
10.06.24
|
В блоге: Гость
«Подчиненный перед лицом начальствующим должен иметь вид лихой и придурковатый, дабы разумением своим не смущать начальство».
Мой любимый снимок. Фото пищухи сделано на территории ФГБУ «Заповедное Прибайкалье».
Позитивного настроения и хороших выходных!
Артур Мурзаханов
Календарь
Другие статьи
Активность на сайте
![]() |
|
---|---|
3 года 20 недель назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 311,175 | |
3 года 22 недели назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 311,175 | |
3 года 22 недели назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 311,175 | |
3 года 50 недель назад Евгений Емельянов |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 311,175 | Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/ |
3 года 22 недели назад Гость ![]() |
Ситуация с эко-форумами в Бразилии Смотрели: 9,717 | |