地下框架结构遭内爆炸冲击下的抗连续倒塌研究
本文关键词: 爆炸荷载 连续倒塌 地下钢筋混凝土结构 分离式模型 土与结构的相互作用 防护措施 LS-DYNA软件 数值模拟分析 出处:《建筑科学》2015年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:在爆炸冲击荷载下,地下框架结构的动态响应是一个复杂的非线性过程。本文首先介绍了模拟连续倒塌的3种方法(即替代传力路径法、直接模拟法和三阶段模拟法)和本文所采用的数值模型;其次,本文运用LS-DYNA显式动力分析软件相关功能,建立钢筋混凝土的三维分离式模型(钢筋和混凝土的连接采用共节点方式),将本文采用的三阶段模拟法与直接模拟法、替代传力路径法对比分析,验证了本文方法的合理性及有效性;再次,具体阐述未做防护的地下结构在爆炸荷载作用下的倒塌机理,并为防护提供一定的理论指导;最后提出了两种防护措施(改变梁的箍筋间距),并对比两种防护措施的防护效果,通过对比可以为抗爆设计提供一定的设计依据。计算结果表明:在爆炸荷载下,未做防护的结构破坏十分严重,并最终连续倒塌,做防护的结构整体性完好,没有发生连续倒塌。
[Abstract]:The dynamic response of underground frame structure is a complicated nonlinear process under explosive shock load. In this paper, three methods to simulate continuous collapse are introduced in this paper, that is, alternative force transfer path method. Direct simulation method and three-stage simulation method) and the numerical model used in this paper; Secondly, this paper uses the LS-DYNA explicit dynamic analysis software related function, establishes the reinforced concrete three-dimensional separation model (the steel bar and the concrete connection uses the common node way). Comparing the three-stage simulation method with the direct simulation method and the alternative force path method, the rationality and effectiveness of this method are verified. Thirdly, the collapse mechanism of the unprotected underground structure under the action of explosion load is expounded in detail, and it provides some theoretical guidance for the protection. Finally, two kinds of protective measures (changing the stirrups spacing of beams) are put forward, and the protective effects of the two kinds of protective measures are compared. The calculation results show that the unprotected structures are destroyed very seriously under the explosion load, and finally collapse continuously, and the whole structure of the protective structure is intact. There was no successive collapse.
【作者单位】: 天津大学建筑工程学院;曼彻斯特大学机械、航空航天及土木工程学院;天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(50678116,51178310) 2013年国家公派高级研究学者及访问学者(含博士后)项目(学号:201308120137)
【分类号】:TU93;TU312.3
【正文快照】: 斯特M13 9PL,英国;3.天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津300072)进入21世纪,各种各样的恐怖袭击越来越频繁,由于爆炸的破坏力惊人和影响力巨大,建筑工程领域的防爆减灾研究逐渐引起世界各地学者的高度关注。随着地上空间日益狭小及建筑物高度日益增加,地下
【参考文献】
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1 谷音;刘晶波;杜义欣;;三维一致粘弹性人工边界及等效粘弹性边界单元[J];工程力学;2007年12期
2 陈俊岭;马人乐;何敏娟;;防止建筑物连续倒塌的措施[J];特种结构;2005年04期
【共引文献】
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1 高峰;王飞;伍臣宇;;棚洞与隧道洞口段的地震反应分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年S2期
2 ;New artificial boundary condition for saturated soil foundations[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2012年01期
3 郑晋溪;;萨道夫斯基公式在隧道中夹岩爆破振速分析中的适用性研究[J];福建建设科技;2011年05期
4 荣峰;刘建伟;王奎;李彦峰;李金艳;;基于土-结构相互作用的高层建筑三维地震反应分析[J];工程抗震与加固改造;2011年03期
5 杨强;刘耀儒;常强;冷旷代;周维垣;杨若琼;;结构变形稳定与控制理论及在岩土工程中的应用[J];工程力学;2010年S2期
6 田力;高芳华;;地下隧道内爆炸冲击下地表多层建筑的动力响应研究[J];工程力学;2011年11期
7 吴艺;;一种新型的时域动力无穷单元[J];工程力学;2012年07期
8 蒋树屏;蒋华;王晓雯;陈杨;;高烈度地震区公路隧道洞口段地震响应分析[J];公路;2009年02期
9 赵健;李振存;郭昕;王健;;汽车荷载作用下沥青路面公路动力响应数值模拟[J];铁道科学与工程学报;2012年05期
10 李海山;张逸青;陈磊;;考虑土-结构相互作用的双层柱面网壳结构三维地震反应分析[J];工程抗震与加固改造;2013年02期
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1 程恒;张燎军;;强震作用下高拱坝损伤开裂研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 谯雯;刘国明;;基于黏弹性人工边界的防洪堤动力有限元分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 尹广斌;张燎军;俞佩斯;;基于ADINA软基上地震动输入方法研究及其应用[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 杜修力;李霞;曹喜;李立云;;悬挂式层状多向剪切变形模型箱的设计分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
5 程恒;张燎军;张汉云;;等效三维一致黏弹性边界单元及其在拱坝抗震分析中的应用[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
6 周晨光;孔宪京;邹德高;胡志强;;黏弹性边界在土石坝地震反应分析中的应用[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
7 杨强;刘耀儒;常强;冷旷代;周维垣;杨若琼;;结构变形稳定与控制理论及在岩土工程中的应用[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2010年
8 刘耀儒;冷旷代;钱京娟;黄跃群;杨强;;地震作用下滑移体稳定的极限平衡分析[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2012年
9 邹德高;徐斌;孔宪京;;边界条件对土石坝地震反应的影响研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
10 毛昆明;陈国兴;庄海洋;;高架轨道交通引起的地表振动参数化分析[A];第3届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2012年
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1 万福磊;建筑结构连续性倒塌数值模拟方法研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
2 杨颜志;土体-复杂结构耦合系统地震响应数值模拟方法及应用[D];上海交通大学;2012年
3 曲树盛;地铁车站在内爆炸作用下的结构响应与破坏及地面振动研究[D];天津大学;2012年
4 付兵先;高速列车作用下水泥改良粉土路基的动力特性研究[D];中国铁道科学研究院;2011年
5 闫向宏;随钻测井声波传输特性数值模拟研究[D];中国石油大学;2010年
6 徐强;混凝土重力坝动力系统的可靠性方法研究[D];大连理工大学;2010年
7 张存慧;大型水电站厂房及蜗壳结构静动力分析[D];大连理工大学;2010年
8 马朝霞;道路车辆荷载激励下人行天桥振动与隔振措施研究[D];武汉理工大学;2012年
9 李海山;考虑土—结构相互作用的空间网格结构地震响应分析[D];天津大学;2011年
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1 王松;大型沉箱码头的非线性动力反应分析[D];长沙理工大学;2010年
2 林辉;既有地铁车站结构受隧洞穿越影响的抗震性能分析[D];北京建筑工程学院;2011年
3 康波;地铁上方建筑物振动及二次噪声辐射分析[D];西南交通大学;2011年
4 徐公勇;单层球面网壳抗连续倒塌分析[D];西南交通大学;2011年
5 赵冯兵;重庆跨座式单轨交通车辆振动荷载反分析[D];重庆交通大学;2011年
6 周振纲;渡槽结构水平地震响应分析[D];湖南大学;2009年
7 黄跃群;基于三维非线性有限元的边坡静—动力稳定分析[D];清华大学;2010年
8 由浩宇;共同沟管道隔震分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 邓小山;高耸升船机结构三维有限元动力分析[D];昆明理工大学;2011年
10 林玉明;框架结构局部柱破坏对整体性能的影响[D];山东科技大学;2011年
【二级参考文献】
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1 刘晶波,王振宇,张克峰,裴欲晓;考虑土-结构相互作用大型动力机器基础三维有限元分析[J];工程力学;2002年03期
2 刘晶波;王振宇;杜修力;杜义欣;;波动问题中的三维时域粘弹性人工边界[J];工程力学;2005年06期
3 潘旦光,楼梦麟,董聪;一致输入作用下土层的地震反应分析[J];计算力学学报;2005年05期
4 刘晶波,吕彦东;结构-地基动力相互作用问题分析的一种直接方法[J];土木工程学报;1998年03期
5 刘晶波;谷音;杜义欣;;一致粘弹性人工边界及粘弹性边界单元[J];岩土工程学报;2006年09期
6 周爱红;张鸿儒;袁颖;张艳敏;;复合地基不同参数对地面动力特性的影响分析[J];中国安全科学学报;2005年11期
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1 侯耿峰;周全武;吴赵强;;框架结构连续倒塌研究现状[J];山西建筑;2010年14期
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3 王铁成;康健;李志萍;;空间框架抗连续倒塌分析[J];工程力学;2011年S2期
4 路国运;赵志刚;;结构下坐式连续倒塌的防治[J];山西建筑;2012年13期
5 霍艳华;吴赵强;熊进刚;;结构抗连续倒塌试验方法研究[J];四川建筑科学研究;2012年06期
6 李易;陆新征;任沛琪;闫维明;;一种模拟火灾连续倒塌的等效时间方法[J];建筑科学;2013年09期
7 屠冰冰;赵冬;;连续倒塌基本问题研究综述[J];空间结构;2013年03期
8 黄晨;;空间钢框架连续倒塌有限元分析[J];四川建材;2013年06期
9 赵永宏;施波;;建筑结构抗连续倒塌研究进展[J];广东建材;2014年03期
10 ;某钢框架建筑的连续倒塌试验和分析[J];钢结构;2014年03期
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1 梁海峰;周恒芳;;结构抗连续倒塌设计规定及措施[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
2 梁益;陆新征;缪志伟;叶列平;;结构的连续倒塌:规范介绍和比较[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
3 杜义欣;温凌燕;伍俊;;重要建筑物恐怖袭击下的防连续倒塌设计[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
4 王铁成;康健;李志萍;;空间框架抗连续倒塌分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
5 单亮;汪洋;;现代结构工程中的连续倒塌研究[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
6 任沛琪;李易;郑元帅;陆新征;;某新型铁路站房连续倒塌分析[A];第六届全国防震减灾工程学术研讨会暨第二届海峡两岸地震工程青年学者研讨会论文集(Ⅱ)[C];2012年
7 张坚;路岗;虞炜;林峰;赵新源;;吊楼结构抗连续倒塌设计[A];第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会论文集[C];2010年
8 张建兴;施刚;王元清;石永久;;钢框架抗连续倒塌研究综述[A];钢结构工程研究(九)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第13届(ISSF-2012)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2012年
9 潘毅;刘宜丰;秦楠;李玲娇;;成都市规划展览馆辅楼抗连续倒塌评估(Ⅰ)——基于概念设计的线性静力分析[A];第六届全国防震减灾工程学术研讨会论文集(Ⅰ)[C];2012年
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2 李凤武;钢筋混凝土框架柱突然失效试验研究[D];湖南大学;2014年
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,本文编号:1448846
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