Расчет сеточно-характеристическим методом разрушения многоэтажных зданий

В наши дни многие объекты подвержены рискам сейсмической активности либо естественной, в ходе землетрясений, природы, либо техногенной. Так, например, в зону повышенной сейсмической активности входят восточные регионы России, находящиеся в зоне так называемого Огненного Кольца, береговой зоны материков Евразия, Северная Америка, Южная Америка и Австралия, а также островов, опоясывающей Тихий океан. С учетом развития высокопроизводительных вычислительных систем, исследование возможностей использования более прецизионных методов расчета сейсмостойкости сооружений в результате природных и техногенных воздействий является актуальной фундаментальной научной проблемой, которой посвящена данная работа. Для расчета использовался сеточно-характеристический метод. С его помощью вычислялись волновые поля вектора скорости и тензора напряжений Коши. Затем с использованием критерия по главному напряжению вычислялись области разрушения многоэтажных бетонных конструкций. Разрушенные области в дальнейшем рассматривались как свободные границы внутри области интегрирования. В работе рассмотрены различные типы задания начального сейсмического воздействия, выполнено их сравнение по влиянию на локализацию областей разрушения и затрате вычислительных ресурсов. Также выполнено сравнение локализации рассчитанных областей разрушения многоэтажных зданий при уменьшении шага расчетной сетки по координатам и шага интегрирования по времени. Проанализирована зависимость локализации рассчитанных областей разрушения в зависимости от типа задания сейсмического воздействия, типа сейсмической волны, количества этажей в здании. Приведены данные о затрате вычислительных ресурсов для различных постановок задач: оперативной памяти, памяти на жестком диске, времени вычисления.