Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Одесский национальный политехнический университет

Кафедра управления системами безопасности жизнедеятельности

Методические указания

по выполнению практической работы

"Оценка устойчивости объекта к воздействию сейсмических волн землетрясения" по дисциплине Безопасность жизнедеятельности

Одесса ОНПУ 2013

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Одесский национальный политехнический университет

Кафедра управления системами безопасности жизнедеятельности

Методические указания

по выполнению практической работы

"Оценка устойчивости объекта к воздействию сейсмических волн землетрясения" по дисциплине Безопасность жизнедеятельности

Утверждено

на заседании кафедры УСБЖД

протокол № 6 от 15 января 2013 года

Одесса ОНПУ 2013

Методические указания по выполнению заданий дисциплины Безопасность жизнедеятельности по теме: "Оценивание устойчивости объекта к воздействию сейсмических волн землетрясения" для студентов всех специальностей университета/Сост. С.Н. Бабюк, М.П. Буров - Одесса: ОНПУ, 2013. - 21 с.

Составители:	С. Н. Бабюк, доцент
	М. П. Буров, ст. преподаватель

Цель работы - выучить природу землетрясений, характер и последствия влияния сейсмических волн на инженерно-технический комплекс сооружений и приобрести практические навыки по оценке устойчивости объекта в условиях землетрясения.

Содержание

1. Характер действия сейсмических волн землетрясения на здания, сооружения, технологическое оборудование и коммунально-энергетические сети (КЭС) 5

2. Основные характеристики землетрясений 6

3. Шкалы измерения основных параметров землетрясения и их взаимосвязь 7

4. Методика оценки устойчивости объекта к действию сейсмических волн землетрясения 9

Приложение А 13

Величины интенсивного колебания земной коры в баллах характеризующих степени разрушений элементов разных зданий и сооружений при землетрясениях. 13

Приложение Б 15

Характеристика землетрясения по двенадцатибальной шкале 15

Приложение В 16

Варианты исходных данных 16

Литература 21

1. Характер действия сейсмических волн землетрясения на здания, сооружения, технологическое оборудование и коммунально-энергетические сети (кэс)

Землетрясения - это подземные толчки и колебания земной поверхности, которые возникают в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и которые передаются на большие расстояния в виде упругих колебаний. В зависимости от механизма, который изменяет состояние земной коры и приводит к возникновению подземных толчков, землетрясения подразделяются на вулканические, обвальные, искусственного характера и тектонические.

Наиболее сильными и разрушительными являются тектонические землетрясения, которые происходят на границах тектонических плит, на которые разбита земная кора.

Механизм возникновения подобных землетрясений показан на рис. 1.

Две тектонических плиты имеют общую границу, по которой происходит скольжение одной плиты относительно другой со скоростью до нескольких сантиметров в год. В каком-то месте происходит зацепление плит и начинается накопление потенциальной энергии в этом месте. Плиты же, как большие пространственные объекты, продолжают свое движение, несколько замедленно на границе соприкосновения. В момент, когда накопленная энергия достигает предела, при котором происходит разрушение зацепления, плиты прыжком меняют свое положение, а часть энергии, которая осталась от разрушительной работы, распространяется в земной коре в виде сейсмических волн.

а) движение плит

б) зацепление плит

в) высвобождение энергии

Рис.1. Механизм возникновения тектонического землетрясения

2. Основные характеристики землетрясений

Сейсмическая волна, которая достигла земной поверхности, вызывает ее колебание, что и является причиной многих опасностей, связанных с землетрясениями. Если бы место накопления энергии было точечным, то сейсмическая волна распространялась бы в земной коре в виде сферы. В действительности зона зацепления имеет некую протяжность и потому высвободившаяся энергия распространяется в виде эллипсоида, как показано на рис. 2, а на поверхности земли линии одинаковой амплитуды колебаний (изосейсты) будут образовывать не концентрические круги, а эллипсы.

Важной характеристикой землетрясения является глубина места, где происходит накопление энергии и потом возникает подземный удар, то есть глубина очага землетрясения (h). В разных сейсмических районах глубина очага землетрясения может колебаться от нескольких до 700 км, то есть находиться в коре, или в верхней мантии.

Точка в глубине Земли, условный центр очага, называется гипоцентром землетрясения, а ее проекция на поверхность Земли - эпицентром.

Ежегодно регистрируют на земном шаре сотни тысяч землетрясений, однако, большинство из них слабые и человеком не ощущаются. Мощность землетрясений оценивают по интенсивности разрушений на поверхности Земли.

Одним из основных параметров, которые характеризуют силу землетрясения, является интенсивность (амплитуда) колебания почвы на поверхности Земли. Однако амплитуда колебаний характеризует интенсивность землетрясения только в конкретной точке, поскольку она меняется в зависимости от расстояния до эпицентра.

Однозначной характеристикой землетрясения в целом является магнитуда как мера общего количества энергии, которая излучается при сейсмическом толчке в форме упругих волн. Однако, в отличие от интенсивности колебаний почвы, магнитуду нельзя измерять приборами, а возможно только вычислить по измеренным параметрам.

тектонический разлом

эпицентр

h глубина очага

9 8 7 балов

гипоцентр

очаг

изосейсты

на поверхности

Земли

Рис. 2. Характеристика землетрясения