Экстремальные воздействия на сооружения

Книга посвящена вопросам проектирования сооружений на экстремальные воздействия.
Описаны способы динамических расчетов конструкций на кратковременные нагрузки в упругой и неупругой стадиях деформирования.
Приведены методы определения нагрузок при экстремальных воздействиях, таких как удары летящих тел различной природы, взрывы, торнадо и ураганы, падение грузов, обрушение сооружений.
Излагаются принципы учета экстремальных воздействий при проектировании атомных электростанций, включая вероятностные методы оценки их опасности и риска. Приведены многочисленные примеры расчетов.

Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников. Она также может быть использована студентами и аспирантами строительных специальностей.
The book deals with problems of designing structures intended to withstand extreme actions. Techniques for dynamic analysis of structures subjected to short-term loads in elastic and inelastic deformation stages is described. The book presents methods for determining loads caused by extreme actions, i.e. impacts from missiles of various nature, explosions, tournedos and hurricanes, load drop, structure collapse. Principles of considering extreme actions in design of nuclear power plants, including probabilistic assessment of their hazard and risk, are defined. The book contains numerous examples of calculations. Table of contents, which provide a deeper inside in the book contents, is given at the end of the book.

The book is for use by design engineers and scientists. It may also be used by civil engineering students and postgraduates.
Содержание

Предисловие
Список сокращений

Часть I
РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА УДАРНЫЕ И ИМПУЛЬСИВНЫЕ НАГРУЗКИ

Глава 1. Предельные состояния и прочность конструкций при динамических нагрузках
1.1. Прочность материалов при динамическом нагружении
1.1.1. Нормативные обозначения прочности
1.1.2. Диаграммы деформирования материалов
1.2. Предельные состояния конструкций
1.2.1. Характеристика предельных состояний
1.2.2. Нормирование предельных состояний железобетонных и стальных конструкций
1.2.3. О критериях отказа железобетонных конструкций при неупругих перемещениях

Глава 2. Линейные дискретные системы
2.1. Система с одной степенью свободы ("линейный осциллятор")
2.1.1. Свободные колебания
2.1.2. Вынужденные колебания
2.2. Свободные колебания дискретной системы
2.2.1. Выбор дискретной расчетной модели
2.2.2. Дифференциальные уравнения движения
2.2.3. Собственные частоты и моды системы
2.2.4. Свойства мод
2.2.5. Решение уравнений свободных колебаний методом модальной суперпозиции
2.3. Вынужденные колебания дискретной системы при силовом возмущении
2.3.1. Дифференциальные уравнения движения
2.3.2. Решение системы дифференциальных уравнений методом прямого пошагового интегрирования
2.3.3. Решение методом модальной суперпозиции
2.4. Вынужденные колебания дискретной системы при кинематическом возмущении
2.4.1. Дифференциальные уравнения движения
2.4.2. Интегрирование системы методом модальной суперпозиции
2.4.3. Сумма нормированных векторов мод
2.5. Вычисление матриц масс и податливости с помощью мод
Глава 3. Линейные континуальные системы
3.1. Изгибные колебания стержней
3.1.1. Свободные колебания
3.1.2. Вынужденные поперечные колебания стержня при силовом возмущении
3.1.3. Вынужденные колебания стержня при кинематическом возмущении
3.1.4. Переходный процесс при колебаниях стержня
3.1.5. О точности моделирования конструкции в виде стержня
3.2. Изгибные колебания прямоугольных пластинок
3.2.1. Предварительные замечания
3.2.2. Свободные колебания
3.2.3. Вынужденные колебания пластинок при силовом возмущении
3.2.4. Вынужденные колебания пластинок при кинематическом возмущении
3.2.5. Об уточненной теории поперечных колебаний пластинок
3.3. Приближенное определение динамических характеристик конструкций
3.3.1. Однопролетные балки и плиты с постоянными характеристиками
3.3.2. Многопролетные балки
3.3.3. Трубы
3.3.4. Многоэтажное здание высотой более 50 м
3.3.5. Первые моды сооружений
3.3.6. Эквивалентная погонная масса конструкции
3.4. Изгибная жесткость железобетонных элементов

Глава 4. Квазистатические методы расчета конструкций
4.1. Схематизация конструкции как системы с одной степенью свободы
4.1.1. Способы схематизации
4.1.2. Параметры эквивалентного линейного осциллятора
4.1.3. Задание приближенной функции прогиба в виде перемещений при статических нагрузках
4.1.4. Замечания по поводу схематизации конструкций в виде эквивалентного линейного осциллятора
4.1.5. Параметры эквивалентных линейных осцилляторов для некоторых простейших конструкций
4.2. Квазистатический расчет конструкции при действии силы
4.2.1. Коэффициенты динамичности
4.2.2. Законы движения осцилляторов
4.2.3. Квазистатический расчет конструкции как системы с одной степенью свободы
4.2.4. Квазистатический расчет конструкции как системы с п степенями свободы
4.3. Квазистатический расчет при кинематическом возмущении
4.3.1. Спектры отклика
4.3.2. Процедура расчета по линейно-спектральной теории
4.3.3. Модальные отклики конструкции
4.3.4. Вычисление суммарного ("расчетного") отклика
4.3.5. Ограничение числа учитываемых мод при расчетах подсистем
4.3.6. Проверка прочности конструкции
4.4. Достоинства и недостатки квазистатических методов расчета

Глава 5. Расчет конструкций за пределами упругих деформаций
5.1. О неупругих расчетах по методу конечных элементов
5.2. Схемы с шарнирами пластичности
5.3. Неупругий расчет балок
5.3.1. Железобетонная шарнирно опертая балка
5.3.2. Железобетонная балка с заделкой и шарнирной опорой
5.3.3. Железобетонная балка с двумя заделками
5.3.4. Неупругий расчет металлических балок
5.4. Неупругий расчет железобетонных плит
5.4.1. О расчетах железобетонных плит с применением пластических шарниров
5.4.2. Шарнирно опертая железобетонная плита при равномерно распределенной нагрузке
5.4.3. Защемленная по контуру железобетонная плита при равномерно распределенной нагрузки
5.4.4. Свободно опертая по контуру железобетонная плита при сосредоточенной нагрузке
5.4.5. Защемленная по контуру железобетонная плита при сосредоточенной нагрузке
5.4.6. Железобетонные плиты иной формы и с другими граничными условиями
5.5. Расчеты при схематизации конструкции в виде упругопластического осциллятора
5.5.1. Предварительные замечания
5.5.2. Шарнирно опертая балка
5.5.3. Балка с заделкой и шарнирной опорой
5.5.4. Балка с двумя заделками
5.5.5. Железобетонная шарнирно опертая плита при равномерно распределенной нагрузке
5.5.6. Железобетонная защемленная по контуру плита при равномерно распределенной нагрузке
5.5.7. Железобетонная шарнирно опертая по контуру плита при сосредоточенной нагрузке
5.5.8. Железобетонная защемленная по контуру плита при сосредоточенной нагрузке
5.6. Заключительные замечания

Глава 6. Энергетический метод расчета строительных конструкций на кратковременные нагрузки
6.1. Скорости точек системы при действии кратковременной силы
6.2. Процедура расчета конструкций энергетическим методом
6.3. Примеры расчета с использованием схематизации в виде осциллятора
6.3.1. Предварительные замечания
6.3.2. Шарнирно опертая балка
6.3.3. Балка с защемленными концами
6.3.4. Шарнирно опертая плита
6.3.5. Защемленная по контуру плита
6.4. Заключительные замечания

Часть II
НАГРУЗКИ НА СООРУЖЕНИЯ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Глава 7. Расчет конструкций на удары жестких тел
7.1. Удар абсолютно твердого тела в недеформируемую преграду
7.2. Удары линейно- и нелинейно-упругих тел в недеформируемую преграду
7.3. Локальные повреждения железобетонных конструкций
7.3.1. Виды повреждений бетонной преграды
7.3.2. Оценка локальных повреждений железобетонной конструкции
7.3.3. Последовательное пробивание жестким снарядом нескольких барьеров
7.3.4. Нагрузка на железобетонную преграду при внедрении жесткого тела
7.4. Локальные повреждения стальных конструкций

Глава 8. Нагрузки на строительные конструкции при ударах разрушающихся летящих тел
8.1. Удар в недеформируемую преграду
8.1.1. Удар по нормали к преграде
8.1.2. Решение уравнения движения тела в квадратурах
8.1.3. Удар тела с постоянной по длине массой и прочностью
8.1.4. Удар тела с линейно изменяющимися массой и прочностью
8.2. Удар в податливую преграду
8.2.1. Удар по нормали к преграде
8.2.2. Удар под углом к нормали меньше угла трения
8.2.3. Удар в плоскую преграду под углом к нормали больше угла трения
8.2.4. Удар в сферическую или цилиндрическую преграду под углом к нормали больше угла трения
8.3. Нагрузки и воздействия при падении на АЭС самолета
8.3.1. Виды учитываемых самолетов
8.3.2. Самолеты авиации общего назначения
8.3.3. Военные самолеты
8.3.4. Самолеты коммерческой авиации
8.3.5. Особенности нагрузок при ударе самолетов
8.4. Летящие тела при торнадо
8.4.1. Общая характеристика летящих тел
8.4.2. Удар деревянного бруса
8.4.3. Удар автомобиля

Глава 9. Воздействие взрывов на сооружения
9.1. Классификация взрывов
9.1.1. Виды взрывов
9.1.2. Характер взрыва облаков газо- и паровоздушных смесей
9.2. Детонационный взрыв
9.2.1. Детонация концентрированных взрывчатых веществ
9.2.2. Детонация облака взрывоопасной смеси
9.2.3. Нагрузки на строительные конструкции при детонационном взрыве в неограниченном пространстве
9.2.4. Нагрузки при затекании ВУВ через проемы в ограждающих конструкциях
9.2.4. Нагрузки на строительные конструкции при детонационных взрывах в закрытых и частично открытых помещениях
9.3. Дефлаграционный взрыв
9.3.1. Определение избыточного давления при дефлаграции
9.3.2. Нагрузки на строительные конструкции при дефлаграционных взрывах
9.4. Разрыв резервуаров со сжатым газом
9.4.1. Разрушение наземного резервуара со сжатым газом
9.4.2. Разрушение подземного резервуара

Глава 10. Поражающее действие взрыва
10.1. Оценка поражающего действия воздушной ударной волны
10.1.1. Степень поражения людей и строительных конструкций
10.1.2. Оценка зоны поражения
10.2. Разлет осколков
10.2.1. Первичные осколки
10.2.2. Нагрузка на тело при его обтекании взрывной волной
10.2.3. Движение вторичных осколков
10.2.4. Дальность полета осколков
10.3. Защита от взрывов с помощью проницаемых экранов

Глава 11. Падение грузов и обрушение строительных конструкций
11.1. Падение грузов
11.1.1. Предварительные замечания
11.1.2. Падение абсолютно твердого тела на упругую конструкцию
11.1.3. Падение разрушающегося груза на недеформируемую преграду
11.1.4. Падение разрушающегося груза на податливую преграду
11.1.5. Сравнение расчетных нагрузок на конструкцию при разных исходных предположениях
11.2. Падение грузов в резервуары и бассейны
11.2.1. Постановка задачи
11.2.2. Гидродинамические нагрузки
11.2.3. Движение груза в воде
11.2.4. Динамическая нагрузка при ударе о дно
11.2.5. Эквивалентные статические нагрузки
11.2.6. Перелив и всплеск воды
11.2.7. Пример. Падение транспортного контейнера в колодец перегрузки отработавшего топлива
11.3. Нагрузки от завала при полном обрушении здания

Глава 12. Ветровые нагрузки на сооружения
12.1. Общие сведения об аэродинамике плохообтекаемых тел
12.2. Задание ветровых нагрузок по российским нормам
12.2.1. Скорость ветра
12.2.2. Виды ветровых нагрузок
12.2.3. Средняя составляющая ветровой нагрузки
12.2.4. Пульсационная составляющая ветровой нагрузки
12.2.5. Расчет сооружений на ветровую нагрузку по вычислительной программе SCAD Office
12.3. Аэроупругие колебания конструкций
12.3.1. Аэроупругость
12.3.2. Вихревое возбуждение колебаний конструкций
12.3.3. Галопирование гибких конструкций
12.3.4. Дивергенция и флаттер
12.3.5. Логарифмический декремент колебаний

Глава 13. Экстремальные метеорологические явления
13.1. Виды экстремальных ветровых нагрузок
13.2. Торнадо
13.2.1. Общая характеристика и интенсивность торнадо
13.2.2. Учет торнадо в проекте АЭС по нормам России
13.2.3. Физическая модель торнадо
13.2.4. Нагрузки и воздействия на конструкции
13.3. Ураганы

Часть III
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЭС НА ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Глава 14. Общие принципы проектирования АЭС на экстремальные воздействия
14.1. Основные понятия
14.2. Включение событий в проектные основы
14.3. Классификация элементов АЭС по отношению к экстремальным воздействиям
14.4. Особенности проектирования АЭС на экстремальные воздействия
14.5. Последовательность проектирования
14.6. Задание нагрузок
14.7. Сочетания нагрузок и характеристики пригодности
14.8. Общие требования к расчетным моделям
14.9. Характеристики материалов
14.10. Вторичные воздействия
14.11. Методы расчетов конструкций АЭС на экстремальные воздействия
14.11.1. Предварительные замечания
14.11.2. Детерминистический расчет конструкций
14.11.3. Вероятностный анализ надежности

Глава 15. Включение экстремальных воздействий в проектные основы АЭС
15.1. Падение самолета
15.1.1. Предварительные замечания
15.1.2. Процедура анализа
15.1.3. Величина дистанции отбора
15.1.4. Вероятность падения самолета на площадку АЭС
15.1.5. Вероятность удара самолета в здание АЭС
15.1.6. Вероятность удара самолета в конкретную конструкцию здания
15.2. Воздействие взрыва
15.3. Летящие тела при авариях
15.3.1. Причины образования летящих тел при авариях
15.3.2. Анализ опасности летящих тел
15.3.3. Методы и средства защиты АЭС от летящих тел

Глава 16. Прочность строительных конструкций при ударе самолета и взрыве
16.1. Предварительные замечания
16.2. Общие положения учета падения самолета на АЭС
16.2.1. Нагрузки и воздействия при падении самолета
16.2.2. Задачи и методы защиты АЭС от авиакатастрофы
16.2.3. Требования к расчетам на удар самолета
16.3. Динамический расчет железобетонной защитной оболочки на удар самолета
16.4. Учет неупругих деформаций конструкций при ударе самолета
16.5. Прочность строительных конструкций при взрыве

Глава 17. Колебания зданий и нагрузки на вторичные системы при ударе самолета и взрыве
17.1. Предварительные замечания
17.2. Поэтажные спектры отклика
17.2.1. Процедура расчета поэтажных спектров отклика
17.2.2. Моделирование зданий для расчета поэтажных спектров отклика
17.3. Поэтажные спектры отклика при ударе самолета
17.4. Поэтажные спектры отклика при действии ВУВ
17.5. Способы снижения динамических нагрузок на оборудование

Глава 18. Вероятностный анализ прочности и колебаний зданий АЭС при ударе самолета
18.1. Вероятностный анализ прочности строительных конструкций
18.1.1. Вероятность отказа конструкции
18.1.2. Вероятность отказа с учетом угла и места удара самолета
18.1.3. Учет случайности места, угла удара, скорости и массы самолета
18.1.4. Учет случайности нагрузки при проектировании конструкций
18.2. Вероятностный анализ вынужденных колебаний зданий
18.2.1. Предварительные замечания
18.2.2. Рассматриваемые случайные параметры
18.2.3. Распределение вероятности поэтажных спектров отклика
18.2.4. Допускаемая вероятность непревышения спектральных ускорений
18.2.5. Примеры вероятностного расчета поэтажных спектров отклика
18.3. Заключительные замечания
Библиографический список
Предметный указатель
Contents

CONTENTS
Foreword
Abbreviations

Part I
ANALYSIS OF STRUCTURES SUBJECTED TO IMPACTIVE AND IMPULSIVE LOADS

Chapter 1 Limit state* and strength of dynamically loaded structures
1.1. Materials strength m case of dynamic loading
1.1.1. Strength standard notation
1.1.2. Materials stress-strain diagrams
1.2. Limit states of structures
1.2.1. Limit states characteristic
1.2.2. Standardisation of limit states of reinforced concrete and steel structures
1.2.3. On the failure criteria of reinforced concrete structures at inelastic displacements

Chapter 2. Linear discrete systems
2.1. One-degree-of-freedom system ("linear oscillator")
2.1.1. Free vibrations
2.1.2. Forced vibrations
2.2. Discrete system free vibrations
2.2.1. Specification of discrete design model
2.2.2. Differential equations of motion
2.2.3. Natural frequencies and modes of a system
2.2.4. Modes properties
2.2.5. Solution of free vibration equations through modal superposition method
2.3. Forced vibrations of discrete system under force excitation
2.3.1. Differential equations of motion
2.3.2. Solution of differential equation system through step-by-step forth integration method
2.3.3. Solution by modal superposition method
2.4. Forced vibrations of discrete system under kinematic excitation
2.4.1. Differential equations of motion
2.4.2. System integration via modal superposition method
2.4.3. Sum of normalized modes vectors
2.5. Calculation of mass and compliance matrices via modes

Chapter 3. Linear continual systems
3.1. Bending vibrations of beams
3.1.1. Free vibrations
3.1.2. Forced vibrations of beam at force excitation
3.1.3. Forced vibrations of beam at kinematic excitation
3.1.4. Transient vibrations of beam
3.1.5. On the accuracy of modelling a building structure in a form of a beam
3.2. Bending vibrations of rectangular plates
3.2.1. Preliminary notes
3.2.2. Free vibrations
3.2.3. Plate forced vibrations in case of force excitation
3.2.4. Plate forced vibrations in case of kinematic excitation
3.2.5. On the refined theory of plates bending vibrations
3.3. Approximate determination of structures dynamic parameters
3.3.1. Single-span beams and plates with constant parameters
3.3.2. Multi-span beams
3.3.3. Chimneys
3.3.4. More than 50-m high multi-storey building
3.3.5. The first modes of structures
3.3.6. Equivalent bulk mass of structures
3.4. Bending stiffness of reinforced concrete elements

Chapter 4. Quasi-static methods of building structures analysis
4.1. Schematization of structure as a one-degree-of-freedom system
4.1.1. Schematization techniques
4.1.2. Equivalent linear oscillator parameters
4.1.3. Assignment of approximated bending function as displacements in case of static loading
4.1.4. Notes on a structure schematization as an equivalent linear oscillator
4.1.5. Equivalent linear oscillator parameters for some simple structures
4.2. Quasi-static analysis of structure in case of force action4
4.2.1. Amplification factors
4.2.2. Oscillators motion time histories4
4.2.3. One-degree-of-freedom system quasi-static analysis
4.2.4. Quasi-static analysis of structure as n-degree-of-freedom system
4.3. Quasi-static analysis for kinematic excitation
4.3.1. Response spectra
4.3.2. Sequence of calculation using response spectra analysis method
4.3.3. Modal responses of structure
4.3.4. Calculation of resultant ("design") system response
4.3.5. Limitation of considered modes number in the subsystems analysis
4.3.6. Strength verification of structures
4.4. Advantages and disadvantages of quasi-static analysis methods

Chapter 5. Structures analysis beyond elasticity limits
5.1. On inelastic analysis using finite elements method
5.2. Plastic hinge approximation
5.3. Inelastic analysis of beams
5.3.1. Reinforced concrete simply supported beam
5.3.2. Reinforced concrete beam with one fixed and one simply supported ends
5.3.3. Reinforced concrete beam with two fixed ends
5.3.4. Metal beams inelastic analysis
5.4. Reinforced concrete plates inelastic analysis
5.4.1. On the analysis of reinforced concrete plates using plastic hinges models
5.4.2. Uniformly loaded simply supported reinforced concrete plate
5.4.3. Uniformly loaded reinforced concrete plate with rigidly fixed four sides
5.4.4. Point-loaded reinforced concrete plate with simply supported four sides
5.4.5. Point-loaded reinforced concrete plate with rigidly fixed four sides
5.4.6. Reinforced concrete plates of other configurations and different boundary conditions
5.5. Analysis of structures modelled as an elastic-plastic oscillator
5.5.1. Preliminary remarks
5.5.2. Simply supported beam
5.5.3. Beam with one simply supported and one fixed ends
5.5.4. Beam with two fixed ends
5.5.5. Simply supported uniformly loaded reinforced concrete plate
5.5.6. Uniformly loaded reinforced concrete plate with rigidly fixed four sides
5.5.7. Point-loaded reinforced concrete plate with simply supported four sides
5.5.8. Point-loaded reinforced concrete plate with rigidly fixed four sides
5.6. Conclusive remarks

Chapter 6. Energy method of analysis of building structures subjected to short-term loads
6.1. System points velocities in case of short-term force
6.2. Sequence of structure analysis using energy method
6.3. Examples of analysis of structure modelled as an oscillator
6.3.1. Preliminary remarks
6.3.2. Simply supported beam
6.3.3. Beam with fixed ends
6.3.4. Simply supported plate
6.3.5. Plate with rigidly fixed four sides
6.4. Conclusive remarks

Part II
LOADS ON STRUCTURES GENERATED BY EXTREME ACTIONS

Chapter 7. Analysis of structures impacted by rigid missiles
7.1. Rigid body impact on nondeformable target
7.2. Linear- and nonlinear-elastic body impact on nondeformable target
7.3. Local damages of reinforced concrete structures
7.3.1. Kinds of reinforced concrete target damages
7.3.2. Evaluation of reinforced concrete target local damages
7.3.3. Successive perforation of barriers by rigid missile
7.3.4. Load on reinforced concrete target during a rigid body penetration
7.4. Local damages of steel structures

Chapter 8. Loads on building structures caused by destroyed missile impact
8.1. Impact on nondeformable target
8.1.1. Normal impact on target
8.1.2. Solution of equation of missile motion in quadratures
8.1.3. Impact of missile with uniform lengthwise mass and strength
8.1.4. Impact of missile with linear varying mass and strength
8.2. Impact on flexible target
8.2.1. Normal impact on target
8.2.2. Impact under angle to normal less than friction one
8.2.3. Impact to flat target under angle to normal more than friction one
8.2.4. Impact to spherical and cylindrical target under angle to normal more than friction one
8.3. Loads and actions generated by aircraft crash on NPP
8.3.1. Considered kinds of aircraft
8.3.2. General aviation aircrafts
8.3.3. Military aircrafts
8.3.4. Commercial aviation aircrafts
8.3.5. Specific features of loads caused by aircraft impact
8.4. Tornado generated missiles
8.4.1. General missiles characteristic
8.4.2. Wood pole impact
8.4.3. Impact of automobile

Chapter 9. Action of explosions on structures
9.1. Explosion classification
9.1.1. Kinds of explosion
9.1.2. Character of air-gas and air-vapour clouds explosion
9.2. Detonation
9.2.1. Detonation of concentrated explosives
9.2.2. Detonation of explosive mix cloud
9.2.3. Loads on building structures due to detonation in unbounded space
9.2.4. Flowing of air shock wave through enclosure apertures
9.2.5. Loads on building structures due to detonation in confined and partially opened chambers
9.3. Deflagration
9.3.1. Determining excess pressure of deflagration
9.3.2. Loads on structures in case of deflagration
9.4. Rupture of compressed gas vessels
9.4.1. Above-ground vessel rupture
9.4.2. Underground vessel rupture

Chapter 10. Damaging effect of explosion
10.1. Evaluation of air shock wave damage
10.1.1. Extent of damage suffered by people and building structures
10.1.2. Blast area evaluation
10.2. Fragments scattering
10.2.1. Primary fragments
10.2.2. Loads on solid due to shock wave flow
10.2.3. Secondary fragments motion
10.2.4. Distance of fragments scattering
10.3. Protection from explosions by permeable screens

Chapter 11. Cargo drop and structures failure
11.1. Cargo drop
11.1.1. Preliminary remarks
11.1.2. Rigid body drop on a elastic structure
11.1.3. Destroyed body drop on a nondeformable target
11.1.4. Destroyed body drop on a flexible target
11.1.5. Comparison of design loads calculated on the different basic . assumptions
11.2. Cargoes drop into reservoirs and basins
11.2.1. Setting of a problem
11.2.2. Hydrodynamic loads
11.2.3. Body motion in water
11.2.4. Dynamic load caused by impact on bottom
11.2.5. Equivalent static loads
11.2.6. Water overflow and splash
11.2.7. Example. Drop of spent fuel transportation container into transfer well
11.3. Heap loads in case of building collapse

Chapter 12. Wind loads on structures
12.1. General information on aerodynamics of high-drag bodies
12.2. Wind loads specification according to Russian standards
12.2.1. Wind speed
12.2.2. Kinds of wind loads
12.2.3. Average component of wind load
12.2.4. Pulsating component of wind load
12.2.5. Analysis of wind loaded structures by means of computer code "SCAD Office"
12.3. Aeroelastic vibrations of structures
12.3.1. Aeroelasticity
12.3.2. Vortical excitation of structures vibrations
12.3.3. Galloping of flexible structures
12.3.4. Divergence and flutter
12.3.5. Logarithmic decrement of vibrations

Chapter 13. Extreme meteorological phenomena
13.1. Kinds of extreme meteorological wind loads
13.2. Tornado
13.2.1. Tornado general characteristic and intensity
13.2.2. Taking tornado into account in NPP project according to Russian standards
13.2.3. Physical model of tornado
13.2.4. Loads and actions on structures
13.3. Hurricanes

Part III
NPP DESIGN WITH REGARD TO EXTREME ACTIONS

Chapter 14. General principles of NPP design with regard to extreme events
14.1. Basic concepts
14.2. Including of the extreme events in NPP design basis
14.3. Classification of NPP components with regard to extreme events
14.4. Specific features of NPP design with regard to extreme events
14.5. Design sequence
14.6. Specifying loads
14.7. Load combinations and suitability criteria
14.8. General requirements to analysis models
14.9. Material properties
14.10. Secondary actions
14.11. Methodologies of NPP structures analysis for extreme events
14.11.1. Preliminary remarks
14.11.2. Deterministic structures analysis
14.11.3. Probabilistic reliability analysis

Chapter 15. Including of extreme events in NPP design base
15.1. Aircraft crash
15.1.1. Preliminary remarks
15.1.2. Sequence of analysis
15.1.3. Screening distance value
15.1.4. Probability of aircraft crash onto NPP site
15.1.5. Probability of aircraft impact on NPP building
15.1.6. Probability of aircraft impact on specified building structure
15.2. Influence of explosions
15.3. Accident missiles
15.3.1. Causes for accident missiles generation
15.3.2. Missile hazard analysis
15.3.3. Methods and means for NPP protection against missiles

Chapter 16. Strength of building structures in case of aircraft crash or explosion
16.1. Preliminary remarks
16.2. General provisions oftaking into account of aircraft crash onto NPP
16.2.1. 1-oads and actions caused by aircraft crash
16.2.2. (tbjectives and methods of NPP protection against aircraft Ik's
16.2.3. Requirements to aircraft impact analysis
16.3. Reinlorced concrete containment analysis for aircraft impact
16.4. Taking into consideration inelastic deformation of building structures in case of aircraft impact
16.5. Strength of building structures at explosion loads

Chapter 17. Building vibrations and loads on secondary systems resulting from aircraft impact or explosion
17.1. Preliminary remarks
17.2. Floor response spectra
17.2.1. Sequence of floor response spectra calculation
17.2.2. Building modelling for floor response spectra calculation
17.3. floor response spectra in case of aircraft impact
17.4. Floor response spectra in case of air-shock wave action
17.5. Ways of decreasing dynamic loads on equipment

Chapter 18. Probabilistic analysis of NPP building strength and vibrations in case of aircraft crash
18.1. Probabilistic analysis of structures strength
18.1.1. Probability of structure failure
18.1.2. Failure probability with angle and point of aircraft impact taken into account
18.1.3. Taking into account of impact point and angle, aircraft velocity and mass randomness
18.1.4. Taking into account of load randomness in structure design
18.2. Probabilistic analysis of building forced vibrations
18.2.1. Preliminary remarks
18.2.2. Random parameters
18.2.3. Floor response spectra probability distribution
18.2.4. Allowed exceedance probability of spectral acceleration
18.2.5. Examples of floor response spectra probabilistic calculation
18.3. Conclusive remarks
References
Index