АНАЛІЗ МЕХАНІЗМІВ РУЙНУВАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ПРИ ВИБУХОВИХ НАВАНТАЖЕННЯХ

Автор(и)

  • Яровий Ю.М. Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова image/svg+xml
  • Альошечкіна Т.М. Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова image/svg+xml
  • Виноградов В.В. Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2025-14-59-69

Ключові слова:

пошкодження конструкцій, вибухові навантаження, стійкість будівель, оцінка пошкоджень

Анотація

У цій статті представлено всебічний аналіз пошкоджень будівель та інфраструктури, що сталися внаслідок військових дій. Основна увага зосереджена на вивченні різноманітних факторів, що спричиняють деформації та руйнування: від руйнівних ефектів вибухових ударних хвиль та динамічних навантажень до механічних ударів (уламки, прямі влучення) та інтенсивних термічних факторів (пожежі, високотемпературні впливи). Дослідження охоплює репрезентативну вибірку з понад 150 споруд різного типу, розташованих у зонах активних бойових дій. Це дозволило детально вивчити типові механізми руйнування та деградації в ключових конструктивних системах, таких як панельні будівлі, традиційна цегляна кладка, монолітні та збірні залізобетонні конструкції, а також легкі каркасні та швидкомонтовані споруди. Ключові висновки підтверджують емпірично встановлену закономірність, що інтенсивність пошкоджень експоненціально зменшується зі збільшенням відстані від епіцентру вибуху, що має вирішальне значення для зонування небезпеки. Встановлено значну кореляцію між характером наслідків, типом вибуху (повітряний, наземний, підземний), його потужністю та конструктивними особливостями, що визначають притаманну стійкість будівлі до зовнішніх впливів. Для точної оцінки параметрів вибухових хвиль, їх тиску, імпульсу та тривалості були використані передові методи, що поєднують емпіричні формули та високоточне чисельне моделювання методом скінченних елементів (МСЕ). На основі проведенного аналізу запропоновано комплекс рекомендацій, спрямованих на підвищення стійкості існуючих та проєктування нових конструкцій в умовах потенційних військових загроз. Ці рекомендації включають використання більш міцних, пластичних та енергоємних матеріалів, модернізацію та посилення існуючих будівель. Метою цієї роботи є не лише документування та аналіз пошкоджень, а й суттєве вдосконалення існуючих методик розрахунку реакції конструкцій на вибухові навантаження. Це дослідження є важливим внеском у розробку нових інженерних рішень та стандартів проєктування, що сприятимуть підвищенню безпеки та живучості цивільної інфраструктури в умовах гібридних загроз та військових конфліктів.

Посилання

[1] O.I. Meneilyuk, I.O. Meneilyuk, V.V. Russiy, "Doslidzhennya stanu budivel ta sporud poshkodzhenykh vnaslidok voyennykh diy", Budivelne Vyrobnytstvo, vol. 75, pp. 17-26, 2023. [Online]. Available: https://ndibv-building.com.ua/index.php/Building/article/view/439/202. Accessed on: September 19, 2025.

[2] "Report on damages to infrastructure from the destruction caused by Russia's military aggression against Ukraine as of January 2024", Kyiv School of Economics, Kyiv, Ukraine, 2024. [Online]. Available: https://kse.ua/wp-content/uploads/2024/05/Eng_01.01.24_Damages_Report.pdf. Accessed on: September 19, 2025.

[3] S. Shatov, D. Goncharov, D. Nikolayev, "Determination of the parameters of destruction of construction objects as a result of military operations", Materialy naukovo-praktychnoi konferentsii studentiv, aspirantiv i molodykh vchenykh, Dnipro, Ukraine, 2023, pp. 572-574. [Online]. Available: http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/10594. Accessed on: September 19, 2025.

[4] O.S. Molodid, O.Yu. Kovalchuk, V.I. Skochko, R.O. Plokhuta, O.O. Molodid, I.V. Musiiaka, "Inspection of war-damaged buildings and structures by the example of urban settlement Borodianka", Strength of Materials and Theory of Structures, vol. 110, pp. 328-342, 2023. [Online]. Available: http://omtc.knuba.edu.ua/article/view/284943. Accessed on: September 19, 2025.

[5] V.V. Russiy, "Analyz prykladiv poshkodzhen' viiskovoho kharakteru v tsetlyanykh budivel", Naukovyi visnyk budivnytstva, vol. 104, no. 2, pp. 208-211, 2021. [Online]. Available: https://svc.kname.edu.ua/index.php/svc/article/view/106. Accessed on: September 19, 2025.

[6] A.V. Kovrov, O.I. Meneilyuk, V.V. Russiy, "Matematychne modelyuvannya optymizatsiyi protsesiv likvidatsiyi poshkodzhen' tsetlyanykh budivel", in IV Mizhnarodna naukovo-praktychna konferentsiya "Enerhooshchadni mashyny i tekhnolohiyi", Kyiv, Ukraine, 2023, pp. 134-138. [Online]. Available: http://esmt.knuba.edu.ua/wp-content/uploads/2023/07/ESMT_2023_Conference_proceedings_Le_finale.pdf. Accessed on: September 19, 2025.

[7] N.M. Bezuhov, O.V. Luzhin, Stability and Dynamics of Structures in Examples and Problems. New York, NY, USA: Van Nostrand Reinhold, 1987.

[8] Dinamicheskiy Raschet Sooruzheniy na Spetsialnye Vozdeystviya: Spravochnik Proektirovshchika. Stroyizdat, 1981.

[9] B. Basok, O. Nedbailo, D. Davydenko, N. Bespala, "Physical factors of the influence the explo-sion on enclosure glass structures. Overview of testing methods", Energy: Economics, Technologies, Ecology, vol. 2, pp. 88-94, 2024. [Online]. Available: https://ela.kpi.ua/server/api/core/bitstreams/f60f06f8-3daa-49e7-aba1-1efeab4e1ba6/content. Accessed on: September 12, 2025.

[10] L. Kutsenko, E. Sukharkova, D. Saveliev, V. Kokhanenko, M. Zhuravskij, "Method of simulation of reflected explosive waves from the cylindrical surface of the sinusoidal profile", Problems of Emergency Situations, vol. 38, 2023. [Online]. Available: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/19750. Accessed on: September 12, 2025.

[11] J. Krishna Vaishnavi, B. Murali Krishna, "Determination of response of multistorey structure subjected to blast loading", Journal of Building Pathology and Rehabilitation, vol. 7, no. 1, p. 75, 2022. [Online]. Available: https://doi.org/10.1007/s41024-022-00222-6.

[12] V. Ambavaram, A. Muddarangappagari, A. Mekala, R. Chenna, "Dynamic performance of multi-storey buildings under surface blast: A case study", Innovative Infrastructure Solutions, vol. 6, no. 3, pp. 1-14, 2021. [Online]. Available: https://doi.org/10.1007/s41062-021-00585-y.

[13] "Poriadok provedennia obstezhennia pryiniatykh v ekspluatatsiiu obiektiv budivnytstva", Resolution No. 257 of the Cabinet of Ministers of Ukraine, Kyiv, Ukraine, Apr. 12, 2017 (with amendments adopted by Resolution No. 423 of the Cabinet of Ministers of Ukraine, Apr. 5, 2022). [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/257-2017-п#n8. Accessed on: August 10, 2025.

[14] "Metodyka obstezhennia budivel ta sporud, poshkodzhenykh v naslidok nadzvychainykh sytuatsiy, boiovykh dii ta terorystychnykh aktiv" Order No. 144 of the Ministry of Development of Communities and Territories of Ukraine, Kyiv, Ukraine, Aug. 6, 2022. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0898-22#Text. Accessed on: August 10, 2025.

[15] "Recovery Plan for Ukraine," National Council for the Recovery of Ukraine from the Consequences of War, Kyiv, Ukraine, 2022. [Online]. Available: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/recoveryrada/ua/audit-of-war-damage.pdf. Accessed on: August 10, 2025.

Завантаження

Опубліковано

2025-12-27

Номер

Розділ

Будівельні конструкції