本文關(guān)鍵詞：單層球面網(wǎng)殼在外部爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大跨度空間結(jié)構(gòu)因其外形優(yōu)美，內(nèi)部使用空間靈活而越來(lái)越得到廣泛使用，很多展覽館、會(huì)展中心、體育館等大型公共建筑都采用了這種建筑形式。這類(lèi)建筑往往是人群活動(dòng)較密集場(chǎng)所，，同時(shí)也易成為恐怖分子進(jìn)行恐怖襲擊的目標(biāo)，但隨著檢測(cè)儀器的進(jìn)步以及各國(guó)對(duì)恐怖襲擊的警惕有所提高，攜帶炸藥等危險(xiǎn)物品靠近或進(jìn)入建筑物已相當(dāng)困難，因此恐怖分子對(duì)建筑物爆炸襲擊的手段也在不斷變化，不排除利用氫氣球、遙控飛行物等攜帶爆炸物對(duì)建筑物頂部進(jìn)行空中爆破從而導(dǎo)致建筑物破壞，以達(dá)到其殺傷人群的可能性。針對(duì)這種情況，綜合分析爆炸荷載特點(diǎn)，建立爆炸荷載模型，利用有限元軟件LS-DYNA對(duì)單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，以期達(dá)到提高大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗爆能力，盡可能減少此類(lèi)建筑在爆炸發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)的損失及破壞，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文以非線性靜力和動(dòng)力兩種分析理論方法為基礎(chǔ)，采用模擬軟件LS-DYNA對(duì)大跨度空間球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在遭受外部爆炸荷載作用下的破壞進(jìn)行了數(shù)值模擬。主要研究工作如下： 利用LS-DYNA軟件建立炸藥在空氣中的爆炸模型，并驗(yàn)證此模型的有效性和模擬的精確性；為在接下來(lái)運(yùn)用此軟件進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)在爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)模擬做好鋪墊。建立空間球面網(wǎng)殼模型，模擬爆破沖擊在極短時(shí)間內(nèi)釋放巨大能量對(duì)周?chē)ㄖ镌斐蓸O大破壞的特點(diǎn)；討論了單層球面網(wǎng)殼在爆炸沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)局部的破壞形式，以及結(jié)構(gòu)各部分受到的沖擊壓力，并由此產(chǎn)生一系列非線性動(dòng)力響應(yīng)，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的位移、速度、加速度等方面，并對(duì)網(wǎng)殼局部破壞過(guò)程進(jìn)行了初步討論。在上述分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步討論了大跨度單層球面網(wǎng)殼在外部爆炸荷載沖擊作用下，通過(guò)改變爆炸條件和改變結(jié)構(gòu)構(gòu)件的條件，網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)的位移及網(wǎng)殼桿件的應(yīng)力變化規(guī)律，得出這些因素對(duì)網(wǎng)殼的變形及破壞的影響�？偨Y(jié)出了爆炸沖擊荷載對(duì)球面網(wǎng)殼影響的內(nèi)在規(guī)律，為這種結(jié)構(gòu)在爆炸沖擊作用下的防爆抗爆措施以及有效控制爆炸災(zāi)害產(chǎn)生的影響提供有效的參考和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：爆炸沖擊荷載 大跨度空間結(jié)構(gòu) 外部爆破 動(dòng)力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TU399;TU311.3
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-21
• 1.1 課題研究背景及意義12-15
• 1.1.1 課題研究背景12-14
• 1.1.2 課題研究意義14-15
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題15-19
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.2 目前研究存在的問(wèn)題19
• 1.3 本文的主要研究工作19-21
• 2 爆炸現(xiàn)象的數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)21-31
• 2.1 爆炸現(xiàn)象21
• 2.2 爆炸相似定律與爆炸沖擊波的基本傳播規(guī)律21-23
• 2.3 爆炸數(shù)值模擬方法的理論基礎(chǔ)23-25
• 2.4 有限元軟件 ANSYS/LS-DYNA 程序原理25-30
• 2.4.1 有限元軟件 ANSYS/LS-DYNA 簡(jiǎn)介25-26
• 2.4.2 有限元軟件 ANSYS/LS-DYNA 中的控制方程26-28
• 2.4.3 有限元軟件 ANSYS/LS-DYNA 中有關(guān)的材料模型28-29
• 2.4.4 高爆炸藥材料簡(jiǎn)介29
• 2.4.5 流固耦合29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 爆炸效應(yīng)在空氣中的數(shù)值模擬31-42
• 3.1 空中爆炸及沖擊波的傳播規(guī)律31-32
• 3.1.1 空中爆炸的描述31
• 3.1.2 爆炸沖擊波陣在空氣中傳播的過(guò)程31-32
• 3.2 空氣、炸藥的材料模型與狀態(tài)方程32-34
• 3.2.1 空氣的材料模型與狀態(tài)方程32-33
• 3.2.2 炸藥的材料模型和狀態(tài)方程33-34
• 3.3 爆炸沖擊波超壓規(guī)律及經(jīng)驗(yàn)公式34-36
• 3.3.1 爆炸沖擊波的超壓規(guī)律34-35
• 3.3.2 爆炸沖擊波的超壓經(jīng)驗(yàn)公式35-36
• 3.4 空氣中爆炸的數(shù)值模擬與分析36-40
• 3.4.1 空氣中爆炸模擬的有限元模型36-37
• 3.4.2 爆炸模擬數(shù)值分析37-40
• 3.5 炸藥在空氣中爆炸的模擬結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式的比較40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 爆炸荷載作用下單層球面網(wǎng)殼的破壞模擬分析42-53
• 4.1 單層球面網(wǎng)殼概述42
• 4.2 爆炸作用下單層網(wǎng)殼的有限元模型42-44
• 4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析44-47
• 4.3.1 沖擊波的傳播過(guò)程44-46
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)局部的破壞過(guò)程分析46-47
• 4.4 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析47-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 5 單層球面網(wǎng)殼在不同爆炸條件下的動(dòng)力響應(yīng)分析53-68
• 5.1 爆炸荷載作用下單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)置53-55
• 5.1.1 本文單層網(wǎng)殼模型介紹53-54
• 5.1.2 桿件的材料模型選擇54-55
• 5.2 炸藥裝藥量對(duì)結(jié)構(gòu)的影響55-62
• 5.3 不同建筑參數(shù)對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)爆炸動(dòng)力響應(yīng)的影響62-65
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)矢跨比62-64
• 5.3.2 結(jié)構(gòu)矢高64-65
• 5.4 爆炸位置不同對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)爆炸動(dòng)力響應(yīng)的影響65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 6 結(jié)論與展望68-71
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 附錄 A 附錄內(nèi)容名稱(chēng)74-75
• 作者簡(jiǎn)歷75-77
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集77-78

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  本文關(guān)鍵詞：單層球面網(wǎng)殼在外部爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：317317