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(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yùn)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(yàn)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(jìn)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(yùn)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(jì)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?xì)獗ㄊ鹿适》萁y(tǒng)計(jì)

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(yàn)中，應(yīng)變率一系列的物理化學(xué)變化，如強(qiáng)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