土木工程中遇到的爆炸產(chǎn)生的巨大破壞力會對結(jié)構(gòu)造成很嚴(yán)重的損壞,甚至?xí)䦟?dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體倒塌。所以在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,適當(dāng)?shù)乜紤]爆炸荷載的作用是十分必要的。而爆炸荷載作用下鋼管混凝土柱屬于高應(yīng)變率狀態(tài),故需要考慮材料的應(yīng)變率效應(yīng)。因此,本文將鋼管混凝土柱作為研究的對象,主要從爆炸的基本概念、混凝土和鋼材的動態(tài)力學(xué)性能、鋼管混凝土柱有限元模擬以及應(yīng)變和應(yīng)變率效應(yīng)等幾個方面,系統(tǒng)地研究了鋼管混凝土柱的抗爆性能,主要的研究及成果如下:(1)通過運用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件,建立了爆炸荷載下鋼管混凝土柱有限元模型。利用課題組成員的鋼管混凝土柱爆炸試驗中測得的圓和方鋼管混凝土試件的應(yīng)變時程曲線,對建立的有限元模型進行了修正,證明了采用流固耦合方法建立的有限元數(shù)值模型,其中包括空氣和炸藥材料模型的選擇、鋼管、混凝土以及爆坑的模型參數(shù)的確定等都是合理的;(2)運用建立的有限元模型,通過改變套箍系數(shù)、比例距離、軸壓比和截面形式,分析了不同工況下鋼管混凝土構(gòu)件的應(yīng)變情況。結(jié)果表明,套箍系數(shù)的增大會使鋼管混凝土構(gòu)件組合彈性模量增大,從而降低構(gòu)件應(yīng)變峰值和應(yīng)變響應(yīng)周期;比例距離的減少會使鋼管混凝...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1天津塘沽爆炸前后對比

最近這十多年來，爆炸發(fā)生的事故層出不窮，爆炸發(fā)生的時候產(chǎn)生的危害巨大，時間迅速，影響十分嚴(yán)重。由于爆炸釋放出十分巨大的能量，結(jié)果甚至導(dǎo)致房屋的倒塌造成無可估量的經(jīng)濟損失的同時，還會威脅公眾的生命安全。生活中造成的爆炸事件一般分為恐怖襲擊和爆炸事故。法國在當(dāng)?shù)貢r間2015年1....

圖1-22018年1月份燃氣爆炸事故省份統(tǒng)計

鋼管混凝土柱爆炸作用下應(yīng)變率研究之外，還有各種形形色色的，包括一些意外發(fā)塘沽發(fā)生特大的爆炸事件，如圖1-1，截止8已有112人遇難，失蹤人數(shù)95人，其中消防港消防員72人，其他10人，爆炸前后對比圖如園一煉油廠突然發(fā)生爆炸，頓時火光烈焰沖天醒；如圖1-2....

圖2-1典型爆炸沖擊波壓力時程曲線

0.100.016~0.02建筑有輕0.200.05~0.10建筑物的門窗玻0.400.10~0.30門、窗框、隔板損壞磚墻、鐵皮煙0.700.30~0.60輕型結(jié)構(gòu)幾乎全被摧完全失穩(wěn)1.000.50~1.00磚瓦結(jié)構(gòu)的房屋直接結(jié)構(gòu)建筑物承重爆炸沖擊波壓力時程曲線凝....

圖2-3不同荷載作用下的材料應(yīng)變率的變化范圍

圖2-3不同荷載作用下的材料應(yīng)變率的變化范圍學(xué)者的研究可以發(fā)現(xiàn)，建筑材料在快速加載試驗中，應(yīng)變率一系列的物理化學(xué)變化，如強度、延伸性、內(nèi)聚力、彈性模發(fā)生不同程度地變化。Lindholm[39]通過研究提出：為10-6-10-5s-1，在此時的應(yīng)變率下，結(jié)構(gòu)可以作為受到靜態(tài)生....

本文編號：4003369