本文關(guān)鍵詞：鋼骨混凝土柱在爆炸荷載作用下的數(shù)值模擬

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【摘要】：如果建筑物中關(guān)鍵件失效,那么在爆炸載荷的作用下,建筑物很可能會(huì)出現(xiàn)連續(xù)倒塌。鋼骨混凝土是建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件之一,研究其在爆炸荷載作用下的失效緣由能為提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的抗爆性提供有效地理論支持。本論文以顯式動(dòng)力有限元分析程序LS-DYNA為基礎(chǔ),對(duì)鋼骨混凝土柱在爆炸荷載作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行研究分析。主要工作有:(1)從算法、基本方程、解法和關(guān)鍵技術(shù)等方面介紹了顯式動(dòng)力有限元分析軟件LS-DYNA,并對(duì)對(duì)本文數(shù)值模擬中用到的混凝土材料和鋼材的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型進(jìn)行介紹,結(jié)合美國(guó)抗爆設(shè)計(jì)手冊(cè)TM5-1300介紹了爆炸的分類和沖擊波的傳播特性。并介紹了Conwep爆炸模型,用該模型對(duì)爆炸進(jìn)行數(shù)值模擬后得到超壓時(shí)程曲線,將其與TM5-1300中的參數(shù)進(jìn)行比較,以驗(yàn)證爆炸模型的可靠性。(2)針對(duì)一實(shí)際超限工程的鋼骨混凝土柱在不同爆炸荷載作用下的動(dòng)態(tài)損傷響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬和分析。按實(shí)際情況考慮炸藥量和炸藥安置距離范圍,通過(guò)數(shù)值模擬給出各種爆炸情況下的超壓時(shí)程曲線和超壓峰值以及沖量。對(duì)典型爆炸荷載下鋼骨混凝土柱進(jìn)行了深入分析,研究了爆炸沖擊波在柱內(nèi)的傳播過(guò)程引起的動(dòng)態(tài)響應(yīng)狀況,之后分析了鋼骨混凝土受損狀況,研究了其在應(yīng)變率效應(yīng)下的屈服情況。(3)對(duì)其中一種爆炸工況下的鋼骨混凝土柱采用了刪除單元法來(lái)模擬混凝土的開裂。通過(guò)對(duì)比考慮單元失效和不考慮單元失效兩種計(jì)算方法得到的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)損傷的發(fā)展與裂紋擴(kuò)展規(guī)律一致。裂紋均出現(xiàn)在損傷值較大處。因此在分析裂縫的擴(kuò)展時(shí),可用損傷值來(lái)代替裂紋,通過(guò)觀察損傷云圖來(lái)判斷裂紋的擴(kuò)展。(4)結(jié)合混凝土損傷情況和鋼骨的屈服情況,對(duì)不同爆炸工況下的鋼骨混凝土柱損傷情況進(jìn)行了綜合性評(píng)估,并給出損傷評(píng)估圖。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU398.9;TU352.13

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本文編號(hào)：1248993