钢箱梁在近距离爆炸荷载作用下试验与破坏机理研究

发布时间：2025-01-17 19:46

　　钢箱梁结构体系作为桥梁结构承受车辆荷载的直接受力构件,其在爆炸冲击作用下的动力特性和损伤模式,是研究大跨桥梁抗爆性能的一个重要内容。现有桥梁抗爆研究主要以数值模拟为主,且主要集中在爆炸效应（包括爆炸当量和爆炸位置）对其破坏模式的影响上。本课题采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法,对钢箱梁节段缩尺模型在近距爆炸作用下的破坏模式、破坏机理及影响因素进行了深入的研究。本文主要开展了以下几方面的研究工作:（1）以某悬索桥钢箱梁节段为缩尺（缩尺比例1:10）研究对象,进行钢箱梁结构的近距离爆炸冲击试验。钢箱梁截面形式选用工程中常用的单箱双室和单箱三室结构,从材料选用、缩尺模型设计、爆炸物及测试仪器的选用及试验装置、装药位置等方面确定试验方案。通过改变钢箱梁的结构参数,共进行了14个工况（GL-系列）的钢箱梁缩尺模型爆炸试验。试验结果表明,在近距离爆炸作用下,爆炸冲击波只对离爆炸点最近的区隔板范围造成应力集中,该区格发生塑性大变形或破口;在药量增大的情况下,破口范围会超越加劲肋和横隔板,加筋肋屈曲失效;破坏状态与破坏程度是一个多参数共同影响的综合结果。从试验结果来看,顶板厚度、U肋、横隔板间...

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1桥梁结构遭遇爆炸荷载破坏

基地组织针对各种桥梁结构的结构弱点和受力点训练其成员如何有效袭击及炸药放置的位置[2]。据《全球恐怖袭击数据库》最新数据表明，2010年到2018年交通恐怖袭击事件均在200起以上[3]。作为交通线的枢纽，桥梁一旦遭受破坏会造成巨大损失，且修复困难。战争年梁是精确制导武器....

图1.2大跨桥钢箱梁吊装图

在关于交通设施反恐防爆研究等方面还比是大跨度桥梁的主要桥型，其遭受恐怖爆炸袭击的风中正交异性钢箱梁显示出的突出优点，目前世界上大钢箱梁结构形式（见图1.2，常见横截面示意图如图要集中在车辆荷载、风荷载和地震作用等方面[14-29]，研究很少，现有桥梁抗爆研究手段主要以数值模拟为....

图1.3薄壁扁平钢箱梁结构的横截面示意图

图1.3薄壁扁平钢箱梁结构的横截面示意图Fig.1.3Schematicdiagramofcrosssectionofthin-walledflatsteelboxgirderstructure梁结构遭受爆炸破坏特点爆炸是一种极为迅速释放能量的物理....

图2.1钢箱梁缩尺模型试件横截面图

试验中试件两端采用近似固结方式，通过自制钢架对构件两端进行钢架构造见图2.3所示。模型设计主要考虑从顶板厚，梁的高度，U肋的间距、形横隔板的间距等几个方面来进行参数的改变。具体参数设计指标选择见表2.2。（a）工况GL-1^GL-2的横截面图（....

本文编号：4028416