钢管混凝土柱爆炸作用下应变率效应研究

发布时间：2024-07-07 07:36

　　土木工程中遇到的爆炸产生的巨大破坏力会对结构造成很严重的损坏,甚至会导致结构的整体倒塌。所以在进行结构设计的时候,适当地考虑爆炸荷载的作用是十分必要的。而爆炸荷载作用下钢管混凝土柱属于高应变率状态,故需要考虑材料的应变率效应。因此,本文将钢管混凝土柱作为研究的对象,主要从爆炸的基本概念、混凝土和钢材的动态力学性能、钢管混凝土柱有限元模拟以及应变和应变率效应等几个方面,系统地研究了钢管混凝土柱的抗爆性能,主要的研究及成果如下:(1)通过运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了爆炸荷载下钢管混凝土柱有限元模型。利用课题组成员的钢管混凝土柱爆炸试验中测得的圆和方钢管混凝土试件的应变时程曲线,对建立的有限元模型进行了修正,证明了采用流固耦合方法建立的有限元数值模型,其中包括空气和炸药材料模型的选择、钢管、混凝土以及爆坑的模型参数的确定等都是合理的;(2)运用建立的有限元模型,通过改变套箍系数、比例距离、轴压比和截面形式,分析了不同工况下钢管混凝土构件的应变情况。结果表明,套箍系数的增大会使钢管混凝土构件组合弹性模量增大,从而降低构件应变峰值和应变响应周期;比例距离的减少会使钢管混凝...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1天津塘沽爆炸前后对比

最近这十多年来，爆炸发生的事故层出不穷，爆炸发生的时候产生的危害巨大，时间迅速，影响十分严重。由于爆炸释放出十分巨大的能量，结果甚至导致房屋的倒塌造成无可估量的经济损失的同时，还会威胁公众的生命安全。生活中造成的爆炸事件一般分为恐怖袭击和爆炸事故。法国在当地时间2015年1....

图1-22018年1月份燃气爆炸事故省份统计

钢管混凝土柱爆炸作用下应变率研究之外，还有各种形形色色的，包括一些意外发塘沽发生特大的爆炸事件，如图1-1，截止8已有112人遇难，失踪人数95人，其中消防港消防员72人，其他10人，爆炸前后对比图如园一炼油厂突然发生爆炸，顿时火光烈焰冲天醒；如图1-2....

图2-1典型爆炸冲击波压力时程曲线

0.100.016~0.02建筑有轻0.200.05~0.10建筑物的门窗玻0.400.10~0.30门、窗框、隔板损坏砖墙、铁皮烟0.700.30~0.60轻型结构几乎全被摧完全失稳1.000.50~1.00砖瓦结构的房屋直接结构建筑物承重爆炸冲击波压力时程曲线凝....

图2-3不同荷载作用下的材料应变率的变化范围

图2-3不同荷载作用下的材料应变率的变化范围学者的研究可以发现，建筑材料在快速加载试验中，应变率一系列的物理化学变化，如强度、延伸性、内聚力、弹性模发生不同程度地变化。Lindholm[39]通过研究提出：为10-6-10-5s-1，在此时的应变率下，结构可以作为受到静态生....

本文编号：4003369