爆炸冲击荷载下混凝土重力坝动力响应及安全防护研究

发布时间：2021-10-20 05:45

　　过去几十年,我国水利水电行业高速发展。伴随着各地河流的治理、水力发电站的大规模修建、水资源的时空调度以及优化干旱缺水地区的水资源配置等举措,我国修建了大批水工建筑物,带来了丰厚的社会效益和经济建设回报。混凝土重力坝是常见的水工建筑物,由于现代战争以精准导弹打击为主,大坝作为国家经济建设主要设施,民生安全和国家社会稳定的重要支柱,必将成为战争首要攻击对象之一;其次,随着水下工程的大量开展,水下爆破施工也越来越多的被广泛使用。因此重力坝受到爆炸冲击荷载作用时的响应及相关安全防护的研究就极为重要。本文致力于研究混凝土重力坝在受到爆炸冲击荷载后的动力响应及气泡帷幕对爆炸冲击波的削减作用,主要工作如下:（1）大坝受到爆炸冲击荷载后的动态响应研究。基于流-固耦合算法,考虑混凝土的应变率效应,建立包括水、空气、炸药、坝体、坝基多种因素的三维流-固耦合模型;依托LS-DYNA显示动力分析程序,针对不同冲击波传播介质、不同爆炸深度、不同爆心距下爆炸冲击波对混凝土重力坝的影响展开了数值仿真;分析了混凝土重力坝在受到不同位置处爆炸的冲击荷载作用后的破坏形式及响应。（2）削减重力坝受到的爆炸冲击荷载以实现大坝... 

【文章来源】：长江科学院湖北省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水下爆炸冲击波的研究
        1.2.2 水下爆炸目标结构破坏与响应研究
        1.2.3 降低水中冲击波的安全防护研究
    1.3 本文研究内容和方法
第二章 水下爆炸的基本理论及数值模拟方法
    2.1 水下爆炸的基本现象
    2.2 水下冲击波的基本理论
        2.2.1 水下冲击波的基本方程
        2.2.2 水下冲击波的参数
    2.3 水下爆炸研究难点及数值模拟方法
        2.3.1 水下爆炸研究难点
        2.3.2 数值模拟方法的选择
        2.3.3 LS-DYNA软件的理论简述
        2.3.4 LS-DYNA软件的基本算法
    2.4 本章小结
第三章 水下爆炸冲击荷载对重力坝的动力响应研究
    3.1 相关数值模型的建立
        3.1.1 材料本构模型
        3.1.2 状态方程
        3.1.3 数值模型的建立
    3.2 不同起爆介质下重力坝动力响应分析
    3.3 不同起爆深度时重力坝动力响应分析
    3.4 不同爆心距时重力坝动力响应分析
    3.5 本章小结
第四章 降低水下冲击波的安全防护
    4.1 气泡帷幕降低水下冲击波基本理论
        4.1.1 应力波在不同介质面上的传播规律
        4.1.2 气泡帷幕降低水下冲击波理论分析
    4.2 相关数值模型的建立
    4.3 不同位置下气泡帷幕对水下冲击波的影响
    4.4 气泡帷幕层数对水下冲击波的影响分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3446359