近场爆炸时斜拉索抗爆性能分析

发布时间：2024-05-09 18:41

　　为研究爆炸荷载作用下斜拉桥斜拉索的动力响应,基于爆炸基本理论,开展近爆作用下斜拉索的抗爆性能分析,对斜拉索应力和损伤进行分析,进一步就不同比例距离展开参数化分析。研究结果表明:近场爆炸荷载下,斜拉索不会出现断裂,其破坏形式表现为应力超过屈服应力带来的失效;斜拉索最薄弱的位置是索梁锚固区,该区域斜拉索的应力由于爆炸冲击波的反射大于靠近爆点的斜拉索;给出了保持斜拉索不失效的安全比例距离为0.287 m/kg^1/3,可认为大于该临界比例距离时,斜拉索不会发生失效。

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【部分图文】：

图1爆炸冲击波的正反射

通过入射冲击波和反射冲击波的基本关系式,进行推导,得出:爆炸冲击波在界面上发生正反射的时候,弱冲击波的反射超压峰值是入射波的2倍,强冲击波则为8倍,故反射冲击波阵面压力理论上是入射波阵面的2倍～8倍。1.3爆炸冲击波在障碍物上的马赫反射

图2爆炸冲击波的马赫反射

爆炸发生之后,冲击波以球形的方式向外扩散,随着冲击波不断向外传播,其半径慢慢增大至H,这时冲击波的传播方向就会与地表面垂直,此时为正反射。随着冲击波继续向外传递,其半径进一步增大,出现冲击波的传播方向与地面成φ1角,这个时候就变为了斜反射。随着爆炸冲击波继续向外传播时,冲击波的半....

图3试验现场布置图

本文将用ALE算法进行斜拉索的抗爆分析,此算法计算时间长,效率较低,但其精度最高。为了验证此方法的准确性,选取文献[18]中的试验进行验证,该试验对边长为500mm的正方形靶板进行了爆炸破坏试验,试验布置如图3所示。模拟的有限元模型如图4,靶板材料为Q235A钢板,靶板用She....

图4靶板爆炸有限元模型(cm)

模拟的有限元模型如图4,靶板材料为Q235A钢板,靶板用Shell163单元来模拟,空气和炸药单元用Solid164单元来模拟。靶板、空气和炸药网格尺寸为2cm。靶板四周固结,对称位置处采用对称约束。空气域对称位置处采用对称边界,空气边界设置为非反射边界。通过对不同工况下试验结....

本文编号：3968480