В.9.3 Моделирование рисков при экстремальных событиях

S — конструкция; H — угрожающее событие с величиной М в момент времени t

Рисунок В.4 — Компоненты для моделирования экстремального события

В.9.3.1 Общий формат

(1) Частью анализа риска является исследование экстремальных угроз, таких как землетрясения, взрывы, столкновения и т. д. Общая модель для таких событий может включать следующие компоненты (см. рисунок В.4):

— инициирующее событие в определенном месте в определенное время;

— величину энергии М, связанной с этим событием, и, возможно, некоторые другие параметры;

— физическое взаимодействие между событием, окружающей средой и конструкцией, которое может привести конструкцию в одно из предельных состояний.

(2) Возникновение инициирующего события для некоторой угрозы Н согласно В.9.3.1(1) зачастую моделируют в виде события в рамках пуассоновского процесса с интенсивностью l(t, x) на единицу объема и единицу времени, где t представляет определенную точку во времени, x — положение
в пространстве (x₁, x₂, x₃). Вероятность возникновения отказа в течение времени вплоть до Т рассчитывают в этом случае (для постоянной l и малых вероятностей) по формуле (В.3)

                                          (В.3)

где N = lT — общее число релевантных инициирующих событий в рассматриваемый период времени;

f_M(m) — плотность распределения случайной величины М рассматриваемой угрозы.

Следует отметить, что вероятность отказа может зависеть от расстояния между конструкцией
и местоположением события. В таких случаях требуется явное интегрирование по интересующей площади или объему.

В.9.3.2 Применение к ударам автотранспортных средств

(1) В ситуации, показанной на рисунке В.5, столкновение возникает, когда транспортное средство на достаточной скорости меняет курс в критическом месте дороги. Скорость удара зависит от расстояния между дорогой и конструкцией или элементом конструкции, угла удара, начальной скорости
и топографических параметров территории (местности) между дорогой и конструкцией. Иногда на этой территории имеются препятствия или перепады высот.

Транспортное средство изменяет курс в точке Q со скоростью v₀ под углом j. Столкновение с конструкцией или элементом конструкции, находящимся в окрестности дороги на расстоянии s, происходит при скорости v_r.

Рисунок В.5 — Удар транспортного средства

(2) На основании общего выражения (В.3) рассчитывают вероятность отказа для этого случая по формуле (В.4)

                                           (В.4)

где N = nTl — общее число инициирующих событий в рассматриваемый период времени;

n        — интенсивность движения;

l        — интенсивность отказов транспортных средств (количество происшествий на кило­метр пробега транспортного средства);

Т        — период времени;

b        — ширина конструкции, но не более 2-кратного значения ширины ударяющего транспортного средства;

j        — угол направления движения;

f(j)     — функция плотности вероятности;

R       — сопротивление конструкции;

F        — ударное усилие.

Применяя упрощенную модель удара (см. приложение С), ударное усилие F определяют следующим образом:

                                            (В.5)

где  m — масса транспортного средства;

k — жесткость;

v₀ — скорость транспортного средства в момент изменения курса в точке Q;

a — постоянное замедление транспортного средства после изменения курса (см. рисунок В.5);

s = d/sinj, расстояние от точки Q до конструкции.

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: