ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ОБ’ЄКТІВ ПІДЗЕМНОЇ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ НЕВЕЛИКОГО ЗАГЛИБЛЕННЯ ДО РАКЕТНИХ АТАК

Автор(и)

  • Іван Георгійович Сахно ТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА» https://orcid.org/0000-0002-8592-0572
  • Наталя Валеріївна Зуєвська Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0002-1716-1447
  • Денис Георгійович Дармостук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0002-3714-9821
  • Роман Іванович Семчук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0007-1336-6246
  • Юрій Валерійович Зуєвський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0006-4736-3150
  • Світлана Володимирівна Сахно ТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА» https://orcid.org/0000-0003-3917-9143

DOI:

https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-5-35

Ключові слова:

безпека урбосистем, захист підземної інфраструктури, механіка ґрунтів, динамічне навантаження ґрунтів, метод кінцевих елементів, підземні споруди

Анотація

Захист населення і критичної інфраструктури від повітряних атак є одним із сучасних викликів країн, що залучені до військових конфліктів. Геополітична обстановка загострює ризик розширення наявних конфліктів на нові країни. Приклад України показує, що ракетні обстріли не тільки створюють загрози для цивільного населення, але й викликають дестабілізацію енергетичної системи, порушення режимів функціонування інженерних споруд газопостачання, водопостачання і водовідведення, що формує значні ризики для стабільного і безпечного функціонування великих міст. Висока загроза енергетичного колапсу неодноразово підтверджувалась за період військових дій в Україні. Одним з найбільш ефективних методів захисту об’єктів критичної інфраструктури від повітряних атак є їх перенесення під землю. Проєктні параметри об’єктів підземних урбосистем повинні вибиратись на основі концепції нульового ризику, що виключає можливість їх руйнування ракетними обстрілами. У дослідженні пропонується використання чисельного моделювання для визначення параметрів заглиблення і захисту інженерних комунікацій і споруд енергетики, водопостачання і водовідведення. Розроблено чисельну модель взаємодії балістичної ракети з ґрунтовим середовищем з урахуванням затриманої детонації та проведено оцінювання впливу вибухового навантаження на ґрунтовий масив з використанням програмного середовища ANSYS Explicit Dynamics. Проведено верифікацію чисельної моделі. Одержано закономірності поведінки ґрунту за вибухового навантаження, включно з динамікою утворення вирви, зонами руйнування, що створює підстави для отримання параметрів заглиблення інженерних систем у різних ґрунтах. Автори вірять, що отримані результати сприятимуть сталому розвитку і глобальній безпеці і будуть корисні країнам, у яких існує ризик військових конфліктів.

Посилання

Edri I.E., Grisaro H.Y., Yankelevsky D.Z. TNT equivalency in an internal explosion event. J. Hazard. Mater. 2019. Vol. 374. P. 248–257.

Zuievska N., Vovk O., Shaidetska L., Semchuk R. Computer Simulation of the Effect of an Explosion on Critical Objects Infrastructure. Science for Peace and Security Series – E: Human and Societal DynamicsEbook, 2024. Vol. 157. Р. 14–27.

Russo P., Parisi F. Risk-targeted safety distance of reinforced concrete buildings from natural-gas transmission pipelines. Reliab Eng Syst Saf. 2016. Vol. 148. Р. 57–66.

Stewart M. G., Netherton M. D. A probabilistic risk-acceptance model for as-sessing blast and fragmentation safety hazards. Reliab Eng Syst Saf. 2019. Vol. 191. P. 1–10.

Zhai C., Chen X. Probability damage calculation of building targets under the projectie warhead strike. Reliab. Eng. Syst. Saf. 2020. Vol. 202. Issue 107030.

Urban vulnerability under various blast loading scenarios: analysis using GIS-based multicriteria decision analysis techniques / Y. E. Ghajari та ін. Cities. 2018. Vol. 72. P. 102–14.

Luccioni B. M., Ambrosini R. D., Danesi R. F. Analysis of building collapse under blast. Eng Structures. 2004. Vol. 26 (1). P. 63–71.

Progressive collapse potential of a typical steel building due to blast attacks / H. M. Elsanadedy та ін. Constr Steel Res. 2014. Vol. 101. P. 143–57.

Cullis I. G., Schofield J., Whitby A. Assessment of blast loading effects – Types of explosion and loading effects. Int J Press Vessels Pip. 2010. Vol. 87. P. 493–503.

Progressive collapse analysis of a RC building subjected to blast loads / T.H. Almusallam та ін. Struct Eng Mech. 2010. Vol. 36 (3). P. 301–319.

Numerical modelling of square tubular steel beams subjected to transverse blast loads / H. H. Jama та ін. Thin-Walled Struct. 2009. Vol. 47. P. 1523–1534.

Mishra S., Chakraborty T., Basu D., Lam N. Characterization of Sandstone for Application in Blast Analysis of Tunnel. Geotechnical Testing Journal. 2020. Vol. 43 (2). P. 351–382.

Ma G. W., Hao H., Wang F. Simulations of explosion-induced damage to underground rock chambers. J. Rock Mech. Geotech. Eng. 2011. Vol. 3. P. 19–29.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-10