近距离侧向爆炸荷载作用下钢筋珊瑚混凝土梁的动力响应
发布时间：2021-04-10 12:50
近些年来,各类爆炸事故的频繁发生,但凡发生爆炸,都会给人类带来或多或少的损失,使得人们对爆炸的相关研究也越来越重视。一直以来,对爆炸相关的研究总体上可以分为三个方面:一是在爆炸荷载作用下,结构构件的动力响应的研究;二是在爆炸荷载作用下结构构件的损伤程度以及损伤评估方面的研究;三是在爆炸冲击荷载作用下,建筑结构发生的局部甚至整体倒塌的问题。另外,随着我国的海洋战略的部署,对海洋资源的开发与应用成为了新的时代使命。而海洋中丰富的珊瑚骨料也在我国的海岛地区的建设过程中得到了广泛的使用。本文主要是对钢筋珊瑚混凝土梁在近距离侧向爆炸荷载作用下的动力响应问题进行研究,研究内容主要包含以下几个方面:（1）在爆炸荷载作用下,通过理论分析,研究钢筋混凝土梁的动力响应问题。采用等效单自由度法,推导梁的最大位移公式,并通过与试验和数值模拟结果对比,论证梁的最大位移公式的可靠性。（2）基于目前的研究现状,将爆炸距离在1m以内的爆炸定义为近距离爆炸,联系实际爆炸发生时,作为建筑物的主要承重结构之一的梁,其实际迎爆面主要是梁的侧立面。因此,通过CONWEP算法加载近距离侧向爆炸荷载,来分别探究比例距离、珊瑚混凝土...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国世贸大厦的爆炸倒塌瞬间2002年俄罗斯的车臣恐怖活动直接酿成了131名人质死亡的惨案
西安建筑科技大学硕士学位论文2图1.1美国世贸大厦的爆炸倒塌瞬间2002年俄罗斯的车臣恐怖活动直接酿成了131名人质死亡的惨案。2004年在印尼的澳大利亚大使馆门前发生了汽车炸弹爆炸事件，造成了8座建筑严重损坏，伤亡人数高达108人；2015年俄罗斯的西奈半岛发生了一起坠机事件，该坠机事件导致了飞机上的217人全部遇难的惨案，事后调查也证实是该坠机事件是恐怖分子所为。除了恐怖袭击以外，还有部分偶然的人为爆炸事故同样让人触目惊心。例如发生在中国天津滨海新区的特大爆炸事件如图1.2所示。2015年8月，天津港发生了特别重大安全生产责任的爆炸事故。据统计，该次爆炸事故直接造成了近千人的伤亡，300多幢建筑物被毁，还有各种无法统计的各类商品，造成的经济损失高达68亿元。图1.2天津滨海新区爆炸图片生活中的各种爆炸事故总是无法完全避免的，无论发生的原因是有意为之，还是偶然发生，一旦发生，其造成的后果都是难以预计的。为了把这种未知、不
西安建筑科技大学硕士学位论文17武器装备的抗爆性能进行研究分析，包括常规的空气爆炸、弹丸侵蚀、地震动等方面[71]。2.3ABAQUS中CONWEP加载原理.内嵌于有限元软件ABAQUS中的CONWEP算法，是基于大量爆炸试验数据，将各类有关爆炸研究的公式编写成的运算程序，进而达到对各类爆炸情况进行数值分析的目的。运用ABAQUS中内嵌的CONWEP进行爆炸相关的数值模拟，加载爆炸荷载时，可以根据研究需要来自主定义起爆点，根据实际需求选择爆炸的荷载类型，根据爆炸数值模拟分析的需要来选择TNT当量，可以自由的选择爆炸荷载的作用面。CONWEP加载原理加载的爆炸超压与爆炸持续时间的关系曲线如图2.5所示。图2.5空气中爆炸超压曲线图0cos)(0cos2cos)(2cos2cos1)()(tPttPPtPincidentreflectincident(2-13)公式(2-13)中，是入射角，是爆炸产生的反射波压强，是爆炸产生的入射波压强，()是爆炸荷载作用在物体上的任意一点的总压强。该公式的适用范围包括球形炸药在空气中的爆炸和半球形炸药在其所作用的结构表面所发生的爆炸。发生在结构表面的半球形爆炸具有很高的研究精确度，原因是发生在结构表面的半球爆炸可以考虑结构表面对入射波的反射作用和后续的耦合作用。在使用ABAQUS内嵌的CONWEP算法加载爆炸荷载时，必须要首先确定爆炸距离在CONWEP原理的适用范围内。CONWEP原理的适用范围为[min，max]；min指的是爆炸炸药装药的半径值，max指的是爆炸超压冲击波的超压峰值减小至0时的爆炸距离。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击荷载下全珊瑚混凝土动力特性[J]. 吴家文,马林建,孔新立,罗棕木,段力群. 建筑材料学报. 2020(03)
[2]爆炸作用下钢筋混凝土板破坏特性数值分析[J]. 吴克刚,吴志昇. 采矿技术. 2018(05)
[3]珊瑚混凝土基本特性及工程应用研究进展[J]. 马林建,李增,陈欣星,高康华,吴家文. 硅酸盐通报. 2018(08)
[4]理论模型计算爆炸荷载作用下简支梁动力响应[J]. 谢雷,匡志平. 同济大学学报(自然科学版). 2017(11)
[5]爆炸荷载下高强钢筋加强混凝土梁抗弯性能[J]. 唐德高,廖真,薛宇龙,郑如良. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(03)
[6]爆炸荷载作用下约束刚度对梁端动力响应的影响[J]. 董晓鹏,易义君,苏永贵. 国防交通工程与技术. 2016(01)
[7]基于Conwep方法的钢筋混凝土板毁伤研究[J]. 羊勇,常春伟,管晔,李北杰,常健. 军事交通学院学报. 2015(12)
[8]钢筋混凝土板在内爆荷载作用下的反应分析[J]. 张明月. 价值工程. 2015(09)
[9]钢管混凝土柱抗爆性能试验研究[J]. 李国强,瞿海雁,杨涛春,陆勇,陈素文. 建筑结构学报. 2013(12)
[10]破片和冲击波对直升机旋翼联合毁伤仿真研究[J]. 刘刚,李向东,张媛. 计算机仿真. 2013(06)
博士论文
[1]冲击和快速加载作用下钢筋混凝土梁柱构件性能试验与数值模拟研究[D]. 曾翔.湖南大学 2014
[2]乳化炸药能量提高及能量输出结构的若干因素研究[D]. 王娜峰.北京理工大学 2014
[3]爆炸荷载下钢管混凝土柱抗爆性能研究[D]. 孙珊珊.长安大学 2013
[4]爆炸冲击荷载作用下钢骨混凝土柱性能研究[D]. 孙建运.同济大学 2006
硕士论文
[1]常用建筑钢筋材料高应变率力学性能研究[D]. 黄晓莹.西南科技大学 2015
[2]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[3]钢筋混凝土框架结构倒塌过程中动力效应试验研究[D]. 蒋曲翀.湖南大学 2014
[4]爆炸作用下钢筋混凝土梁动力响应数值模拟[D]. 盛利.湖南大学 2007
本文编号：3129668
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国世贸大厦的爆炸倒塌瞬间2002年俄罗斯的车臣恐怖活动直接酿成了131名人质死亡的惨案
西安建筑科技大学硕士学位论文2图1.1美国世贸大厦的爆炸倒塌瞬间2002年俄罗斯的车臣恐怖活动直接酿成了131名人质死亡的惨案。2004年在印尼的澳大利亚大使馆门前发生了汽车炸弹爆炸事件，造成了8座建筑严重损坏，伤亡人数高达108人；2015年俄罗斯的西奈半岛发生了一起坠机事件，该坠机事件导致了飞机上的217人全部遇难的惨案，事后调查也证实是该坠机事件是恐怖分子所为。除了恐怖袭击以外，还有部分偶然的人为爆炸事故同样让人触目惊心。例如发生在中国天津滨海新区的特大爆炸事件如图1.2所示。2015年8月，天津港发生了特别重大安全生产责任的爆炸事故。据统计，该次爆炸事故直接造成了近千人的伤亡，300多幢建筑物被毁，还有各种无法统计的各类商品，造成的经济损失高达68亿元。图1.2天津滨海新区爆炸图片生活中的各种爆炸事故总是无法完全避免的，无论发生的原因是有意为之，还是偶然发生，一旦发生，其造成的后果都是难以预计的。为了把这种未知、不
西安建筑科技大学硕士学位论文17武器装备的抗爆性能进行研究分析，包括常规的空气爆炸、弹丸侵蚀、地震动等方面[71]。2.3ABAQUS中CONWEP加载原理.内嵌于有限元软件ABAQUS中的CONWEP算法，是基于大量爆炸试验数据，将各类有关爆炸研究的公式编写成的运算程序，进而达到对各类爆炸情况进行数值分析的目的。运用ABAQUS中内嵌的CONWEP进行爆炸相关的数值模拟，加载爆炸荷载时，可以根据研究需要来自主定义起爆点，根据实际需求选择爆炸的荷载类型，根据爆炸数值模拟分析的需要来选择TNT当量，可以自由的选择爆炸荷载的作用面。CONWEP加载原理加载的爆炸超压与爆炸持续时间的关系曲线如图2.5所示。图2.5空气中爆炸超压曲线图0cos)(0cos2cos)(2cos2cos1)()(tPttPPtPincidentreflectincident(2-13)公式(2-13)中，是入射角，是爆炸产生的反射波压强，是爆炸产生的入射波压强，()是爆炸荷载作用在物体上的任意一点的总压强。该公式的适用范围包括球形炸药在空气中的爆炸和半球形炸药在其所作用的结构表面所发生的爆炸。发生在结构表面的半球形爆炸具有很高的研究精确度，原因是发生在结构表面的半球爆炸可以考虑结构表面对入射波的反射作用和后续的耦合作用。在使用ABAQUS内嵌的CONWEP算法加载爆炸荷载时，必须要首先确定爆炸距离在CONWEP原理的适用范围内。CONWEP原理的适用范围为[min，max]；min指的是爆炸炸药装药的半径值，max指的是爆炸超压冲击波的超压峰值减小至0时的爆炸距离。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击荷载下全珊瑚混凝土动力特性[J]. 吴家文,马林建,孔新立,罗棕木,段力群. 建筑材料学报. 2020(03)
[2]爆炸作用下钢筋混凝土板破坏特性数值分析[J]. 吴克刚,吴志昇. 采矿技术. 2018(05)
[3]珊瑚混凝土基本特性及工程应用研究进展[J]. 马林建,李增,陈欣星,高康华,吴家文. 硅酸盐通报. 2018(08)
[4]理论模型计算爆炸荷载作用下简支梁动力响应[J]. 谢雷,匡志平. 同济大学学报(自然科学版). 2017(11)
[5]爆炸荷载下高强钢筋加强混凝土梁抗弯性能[J]. 唐德高,廖真,薛宇龙,郑如良. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(03)
[6]爆炸荷载作用下约束刚度对梁端动力响应的影响[J]. 董晓鹏,易义君,苏永贵. 国防交通工程与技术. 2016(01)
[7]基于Conwep方法的钢筋混凝土板毁伤研究[J]. 羊勇,常春伟,管晔,李北杰,常健. 军事交通学院学报. 2015(12)
[8]钢筋混凝土板在内爆荷载作用下的反应分析[J]. 张明月. 价值工程. 2015(09)
[9]钢管混凝土柱抗爆性能试验研究[J]. 李国强,瞿海雁,杨涛春,陆勇,陈素文. 建筑结构学报. 2013(12)
[10]破片和冲击波对直升机旋翼联合毁伤仿真研究[J]. 刘刚,李向东,张媛. 计算机仿真. 2013(06)
博士论文
[1]冲击和快速加载作用下钢筋混凝土梁柱构件性能试验与数值模拟研究[D]. 曾翔.湖南大学 2014
[2]乳化炸药能量提高及能量输出结构的若干因素研究[D]. 王娜峰.北京理工大学 2014
[3]爆炸荷载下钢管混凝土柱抗爆性能研究[D]. 孙珊珊.长安大学 2013
[4]爆炸冲击荷载作用下钢骨混凝土柱性能研究[D]. 孙建运.同济大学 2006
硕士论文
[1]常用建筑钢筋材料高应变率力学性能研究[D]. 黄晓莹.西南科技大学 2015
[2]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[3]钢筋混凝土框架结构倒塌过程中动力效应试验研究[D]. 蒋曲翀.湖南大学 2014
[4]爆炸作用下钢筋混凝土梁动力响应数值模拟[D]. 盛利.湖南大学 2007
本文编号：3129668
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