爆炸荷载作用下夹层玻璃动力响应研究
发布时间：2021-01-17 15:36
夹层玻璃在我国已经有了半个多世纪的发展,从汽车行业的挡风玻璃开始大批量生产,随后借助玻璃幕墙的火热向建筑行业逐渐渗透。但是近年来恐怖主义炸弹袭击和意外爆炸事故时有发生,使大面积使用玻璃幕墙的建筑在事故中产生额外的伤亡和财产损失。因此玻璃幕墙的抗爆性能开始受到关注。而其中安全性能更好的夹层玻璃也得到了更多的研究。本文通过ANSYS建立炸药-空气-夹层玻璃的有限元模型,分析了爆炸冲击波传播和夹层玻璃动态响应的过程,与试验结果比较接近。提供了一个数值模拟试验工具,在此基础上,开展一系列数值模拟试验,研究和分析影响夹层玻璃抗爆性能的因素。主要结论有:（1）玻璃板是夹层玻璃的主要受力构件,通过增加玻璃板厚度可以提高夹层玻璃结构的刚度和承载力,延缓其发生破坏的时间,达到提高夹层玻璃抗爆性能的目的;（2）中间层PVB材料在夹层玻璃中起粘结作用,将破碎后的玻璃碎片粘结在一起,防止其造成伤害。因其具有良好的延性,甚至可以在玻璃破碎后继续变形以消耗爆炸能量提供剩余承载力。但是PVB材料本身的撕裂强度很低,单纯增加PVB厚度,对夹层玻璃抗爆性能提升不大;（3）SGP材料拥有更高的屈服强度,可以提高夹层玻璃抗...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２上海陆家嘴的三座大厦（从左到右依次为金茂大厦、上海环球金融中心、上海中??心）??
５＾３ＨＥ３ｉ＾＾ａＢ？ｉ３Ｂｐｒ－?Ａ＇＾ｉｉｒｓｒ＾．??图１－２上海陆家嘴的三座大厦（从左到右依次为金茂大厦、上海环球金融中心、上海中??心）??１．２建筑玻璃在爆炸事故中产生的次生灾害??伴随着玻璃幕墙的广泛应用，世界各地的爆炸事件接连发生，尤其是在“９?＊１１”??事件后。根据美国国家反恐中心（ＮＣＴＣ）于２００５年发布的一份《２００４年国际重??大恐怖主义事件年表》指出，炸弹袭击（２９％）仅次于武装袭击（４６％），成为当??年主要的恐怖主义袭击方式之一［３］。恐怖分子通常使用汽车炸弹，箱包炸弹，邮??件炸弹和人体炸弹等方式袭击重要建筑物，对建筑物本身产生巨大破坏的同时还??会造成大量伤亡和不良社会影响。因此，建筑物外围护结构的安全性能越来越受??到关注。??玻璃幕墙作为建筑装饰性外围护构件，其损坏属于非结构性破坏，一般不会引??发主体结构的安全问题。但是玻璃构件发生破坏时，却有可能造成人员伤亡和财??２??
??产损失。图１－３展不了?１９９５年发生于美国Ｏｋｌａｈｏｍａ的Ａｌｆｒｅｄ?Ｐ．?Ｍｕｒｒａｈ联邦大??楼汽车炸弹袭击，事故造成１６８人死亡，８００多人受伤。其中很大一部分伤亡是??由建筑玻璃碎片引起［４］，［５］。强大的爆炸冲击力致使附近１０个街区２５８栋建筑的玻??璃发生损坏，而这些破损的玻璃造成的伤亡数占总死亡人数的５％和总受伤人数??的６９％。爆炸的中心建筑Ａｌｆｒｅｄ?Ｐ．?Ｍｕｒｒａｈ联邦大楼也是因为建筑表面大量使用玻??璃幕墙才被选为爆炸袭击的目标［６］。??齡；謝：??图１－３汽车炸弹袭击后的Ａｌｆｒｅｄ?Ｐ．?Ｍｕｒｒａｈ联邦大厦??２０１５年８月１２日晚，天津市滨海新区发生特别重大火灾爆炸事故。事故原??因是瑞海国际物流公司仓库的易燃易爆物品发生爆炸。据统计，直接经济损失达??６８．６６亿元人民币。事故共造成１６５人死亡，８人失踪，７９８人受伤住院治疗，３０４??栋建筑物、１２４２８辆商品汽车、７５３３个集装箱受损。??ｍｍｒｎｍ－丨丨＿ｉ＿丨關＿??图１￣４天津港爆炸事故中心点??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速冲击下PVB夹层玻璃的破坏模式试验研究[J]. 张宗恒,张红,姚小虎,胡浩峰. 兵工学报. 2017(S1)
[2]天津港“8·12”特大火灾爆炸事故建筑物和人员损伤破坏情况及其爆炸威力分析[J]. 方秦,杨石刚,陈力,柳锦春,张亚栋. 土木工程学报. 2017(03)
[3]TNT空中爆炸冲击波传播数值模拟及数值影响因素分析[J]. 姚成宝,王宏亮,张柏华,田宙,浦锡锋. 现代应用物理. 2014(01)
[4]爆炸冲击波空中传播特征参量的优化拟合[J]. 杨亚东,李向东,王晓鸣. 爆破器材. 2014(01)
[5]爆炸作用下夹层玻璃幕墙动力响应试验研究[J]. 张其林,陶志雄,王勋,陈峻,谢步瀛. 建筑结构学报. 2013(04)
[6]美国规范中门窗玻璃抗爆设计方法探讨[J]. 李冠鹏,葛杰. 门窗. 2012(08)
[7]夹层玻璃PVB胶片抗剪性能试验研究[J]. 陶志雄,张其林,陈俊,陈峻,谢步瀛. 结构工程师. 2011(01)
[8]我国夹层玻璃市场分析及趋势[J]. 刘志海. 中国建材. 2010(10)
[9]TNT空中爆炸超压的相似律[J]. 仲倩,王伯良,黄菊,惠君明. 火炸药学报. 2010(04)
[10]修正的Friedlander方程指数衰减因子[J]. 程祥,杨明,郭亚丽,韩焱. 爆炸与冲击. 2009(04)
硕士论文
[1]夹层玻璃动态响应及抗爆设计W-R法研究[D]. 邓汉国.华南理工大学 2016
[2]冲击波作用下墙体材料动态响应数值模拟研究[D]. 王嘉冰.哈尔滨理工大学 2016
[3]几种建筑玻璃在爆炸冲击波荷载作用下动态响应的数值模拟研究[D]. 江祺.西南科技大学 2013
[4]城市隧道掘进爆破数值模拟及震动效应控制研究[D]. 李付胜.重庆大学 2008
本文编号：2983143
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２上海陆家嘴的三座大厦（从左到右依次为金茂大厦、上海环球金融中心、上海中??心）??
５＾３ＨＥ３ｉ＾＾ａＢ？ｉ３Ｂｐｒ－?Ａ＇＾ｉｉｒｓｒ＾．??图１－２上海陆家嘴的三座大厦（从左到右依次为金茂大厦、上海环球金融中心、上海中??心）??１．２建筑玻璃在爆炸事故中产生的次生灾害??伴随着玻璃幕墙的广泛应用，世界各地的爆炸事件接连发生，尤其是在“９?＊１１”??事件后。根据美国国家反恐中心（ＮＣＴＣ）于２００５年发布的一份《２００４年国际重??大恐怖主义事件年表》指出，炸弹袭击（２９％）仅次于武装袭击（４６％），成为当??年主要的恐怖主义袭击方式之一［３］。恐怖分子通常使用汽车炸弹，箱包炸弹，邮??件炸弹和人体炸弹等方式袭击重要建筑物，对建筑物本身产生巨大破坏的同时还??会造成大量伤亡和不良社会影响。因此，建筑物外围护结构的安全性能越来越受??到关注。??玻璃幕墙作为建筑装饰性外围护构件，其损坏属于非结构性破坏，一般不会引??发主体结构的安全问题。但是玻璃构件发生破坏时，却有可能造成人员伤亡和财??２??
??产损失。图１－３展不了?１９９５年发生于美国Ｏｋｌａｈｏｍａ的Ａｌｆｒｅｄ?Ｐ．?Ｍｕｒｒａｈ联邦大??楼汽车炸弹袭击，事故造成１６８人死亡，８００多人受伤。其中很大一部分伤亡是??由建筑玻璃碎片引起［４］，［５］。强大的爆炸冲击力致使附近１０个街区２５８栋建筑的玻??璃发生损坏，而这些破损的玻璃造成的伤亡数占总死亡人数的５％和总受伤人数??的６９％。爆炸的中心建筑Ａｌｆｒｅｄ?Ｐ．?Ｍｕｒｒａｈ联邦大楼也是因为建筑表面大量使用玻??璃幕墙才被选为爆炸袭击的目标［６］。??齡；謝：??图１－３汽车炸弹袭击后的Ａｌｆｒｅｄ?Ｐ．?Ｍｕｒｒａｈ联邦大厦??２０１５年８月１２日晚，天津市滨海新区发生特别重大火灾爆炸事故。事故原??因是瑞海国际物流公司仓库的易燃易爆物品发生爆炸。据统计，直接经济损失达??６８．６６亿元人民币。事故共造成１６５人死亡，８人失踪，７９８人受伤住院治疗，３０４??栋建筑物、１２４２８辆商品汽车、７５３３个集装箱受损。??ｍｍｒｎｍ－丨丨＿ｉ＿丨關＿??图１￣４天津港爆炸事故中心点??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速冲击下PVB夹层玻璃的破坏模式试验研究[J]. 张宗恒,张红,姚小虎,胡浩峰. 兵工学报. 2017(S1)
[2]天津港“8·12”特大火灾爆炸事故建筑物和人员损伤破坏情况及其爆炸威力分析[J]. 方秦,杨石刚,陈力,柳锦春,张亚栋. 土木工程学报. 2017(03)
[3]TNT空中爆炸冲击波传播数值模拟及数值影响因素分析[J]. 姚成宝,王宏亮,张柏华,田宙,浦锡锋. 现代应用物理. 2014(01)
[4]爆炸冲击波空中传播特征参量的优化拟合[J]. 杨亚东,李向东,王晓鸣. 爆破器材. 2014(01)
[5]爆炸作用下夹层玻璃幕墙动力响应试验研究[J]. 张其林,陶志雄,王勋,陈峻,谢步瀛. 建筑结构学报. 2013(04)
[6]美国规范中门窗玻璃抗爆设计方法探讨[J]. 李冠鹏,葛杰. 门窗. 2012(08)
[7]夹层玻璃PVB胶片抗剪性能试验研究[J]. 陶志雄,张其林,陈俊,陈峻,谢步瀛. 结构工程师. 2011(01)
[8]我国夹层玻璃市场分析及趋势[J]. 刘志海. 中国建材. 2010(10)
[9]TNT空中爆炸超压的相似律[J]. 仲倩,王伯良,黄菊,惠君明. 火炸药学报. 2010(04)
[10]修正的Friedlander方程指数衰减因子[J]. 程祥,杨明,郭亚丽,韩焱. 爆炸与冲击. 2009(04)
硕士论文
[1]夹层玻璃动态响应及抗爆设计W-R法研究[D]. 邓汉国.华南理工大学 2016
[2]冲击波作用下墙体材料动态响应数值模拟研究[D]. 王嘉冰.哈尔滨理工大学 2016
[3]几种建筑玻璃在爆炸冲击波荷载作用下动态响应的数值模拟研究[D]. 江祺.西南科技大学 2013
[4]城市隧道掘进爆破数值模拟及震动效应控制研究[D]. 李付胜.重庆大学 2008
本文编号：2983143
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