本文關(guān)鍵詞：單層球面網(wǎng)殼基于AUTODYN的外爆響應(yīng)分析及CONWEP適用范圍討論

  更多相關(guān)文章： 單層球面網(wǎng)殼 外爆 AUTODYN CONWEP 動(dòng)力響應(yīng)

【摘要】：土木工程結(jié)構(gòu)的抗爆研究由來(lái)已久,但是早期的研究?jī)?nèi)容和成果都主要集中在軍事設(shè)施領(lǐng)域,民用建筑的抗爆研究非常少,直至“911”事件后隨著國(guó)際反恐形式的逐漸嚴(yán)峻,民用建筑抗爆的研究才顯得更加緊迫和重要。大跨度空間結(jié)構(gòu)是民用建筑領(lǐng)域中重要性較高的一類結(jié)構(gòu),因?yàn)槠渲饕亲鳛榈貥?biāo)性建筑或重要的公共建筑來(lái)使用,例如會(huì)展中心、候機(jī)廳、體育場(chǎng)館等等,因此遭受恐怖襲擊的可能性較其它的建筑更大;而且由于其人員密集,一旦遭受恐怖襲擊財(cái)產(chǎn)損失和人員損失也會(huì)更加嚴(yán)重,因而對(duì)于大跨度空間結(jié)構(gòu)開展抗爆研究具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用意義。AUTODYN軟件是由美國(guó)Century Dynamics公司于1985年開發(fā)成功的,該軟件從開發(fā)至今一直致力于更好地解決爆炸方面的模擬計(jì)算分析問題,并且取得了行業(yè)領(lǐng)先的地位。本文首次將AUTODYN軟件引入到大跨度空間結(jié)構(gòu)的爆炸響應(yīng)分析中,首先驗(yàn)證了其在近場(chǎng)爆炸和遠(yuǎn)場(chǎng)爆炸分析中的準(zhǔn)確性,其次利用AUTODYN對(duì)20m跨的K8單層球面網(wǎng)殼進(jìn)行了外爆荷載作用下的模擬,對(duì)比了不同屋面板材料本構(gòu)模型對(duì)于結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響,研究了荷載傳播和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的基本規(guī)律,并對(duì)40m跨K8單層球面網(wǎng)殼在外爆荷載下的響應(yīng)進(jìn)行了大規(guī)模的參數(shù)分析,最后利用經(jīng)驗(yàn)公式和AUTODYN數(shù)值模擬方法討論了CONWEP軟件對(duì)于單層球面網(wǎng)殼外爆荷載下響應(yīng)分析的適用性。研究工作具體可分為以下四部分:利用AUTODYN建立了二維平板模型,驗(yàn)證了其在近場(chǎng)爆炸模擬中的準(zhǔn)確性;利用AUTODYN建立40m跨單層球面網(wǎng)殼模型并進(jìn)行內(nèi)爆計(jì)算,驗(yàn)證了其在遠(yuǎn)場(chǎng)爆炸中的準(zhǔn)確性。通過(guò)算例的對(duì)比證明了AUTODYN適用于大跨空間結(jié)構(gòu)的爆炸響應(yīng)分析。利用AUTODYN建立了20m跨度K8單層球面網(wǎng)殼并進(jìn)行了外爆荷載下的響應(yīng)分析,對(duì)比了不同屋面板材料本構(gòu)模型對(duì)于結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響,獲得了外爆荷載下爆炸荷載的傳播規(guī)律和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的規(guī)律。建立了40m跨度1/5矢跨比的K8單層球面網(wǎng)殼模型,利用AUTODYN進(jìn)行了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在外爆荷載下的響應(yīng)分析,通過(guò)對(duì)TNT當(dāng)量、炸藥水平偏移距離、炸藥距地面高度、網(wǎng)殼跨度、網(wǎng)殼矢跨比、網(wǎng)殼桿件截面尺寸、屋面均布荷載等參數(shù)的分析,考察了K8單層球面網(wǎng)殼在外爆荷載下的響應(yīng)規(guī)律及破壞模式。分別利用AUTODYN和CONWEP對(duì)20m跨K8單層球面網(wǎng)殼進(jìn)行了多種比例距離下的外爆響應(yīng)分析,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式和AUTODYN數(shù)值模擬的結(jié)果,討論了CONWEP在爆炸荷載計(jì)算中的適用性;結(jié)合AUTODYN的數(shù)值模擬結(jié)果,討論了CONWEP在結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算中的適用性。
【關(guān)鍵詞】：單層球面網(wǎng)殼 外爆 AUTODYN CONWEP 動(dòng)力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU399
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 爆炸荷載傳播規(guī)律的研究10-13
• 1.2.2 爆炸荷載下結(jié)構(gòu)構(gòu)件響應(yīng)的研究13-15
• 1.2.3 爆炸荷載下結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)的研究15-17
• 1.2.4 AUTODYN在爆炸領(lǐng)域的應(yīng)用17-18
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 基于AUTODYN的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)建模20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 AUTODYN軟件介紹20-27
• 2.2.1 AUTODYN總體介紹20-24
• 2.2.2 AUTODYN特色技術(shù)24-27
• 2.3 有限元建模及算例驗(yàn)證27-32
• 2.3.1 有限元建模27-29
• 2.3.2 算例驗(yàn)證29-32
• 2.4 屋面板材料考慮溫升軟化效應(yīng)的影響32-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 單層球面網(wǎng)殼外爆下破壞模式及參數(shù)分析37-59
• 3.1 引言37-38
• 3.2 外爆荷載作用下的荷載傳播規(guī)律和結(jié)構(gòu)響應(yīng)特點(diǎn)38-44
• 3.3 單層網(wǎng)殼在外爆荷載下的破壞模式44-48
• 3.3.1 無(wú)損傷狀態(tài)45
• 3.3.2 輕微損傷狀態(tài)45-46
• 3.3.3 中度損傷狀態(tài)46-47
• 3.3.4 嚴(yán)重?fù)p傷狀態(tài)47-48
• 3.3.5 倒塌48
• 3.4 外爆荷載下的參數(shù)分析48-57
• 3.4.1 分析參數(shù)的選取49
• 3.4.2 TNT當(dāng)量的影響49-50
• 3.4.3 炸點(diǎn)距離的影響50-52
• 3.4.4 炸點(diǎn)高度的影響52-53
• 3.4.5 網(wǎng)殼跨度的影響53-54
• 3.4.6 網(wǎng)殼矢跨比的影響54-55
• 3.4.7 網(wǎng)殼桿件截面的影響55-56
• 3.4.8 屋面均布荷載的影響56-57
• 3.5 本章小結(jié)57-59
• 第4章 CONWEP對(duì)于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)分析適用性討論59-72
• 4.1 引言59-60
• 4.2 峰值超壓60-64
• 4.2.1 超壓時(shí)程基本規(guī)律對(duì)比60-61
• 4.2.2 峰值超壓出現(xiàn)時(shí)間及與炸點(diǎn)距離關(guān)系61-62
• 4.2.3 峰值超壓與比例距離關(guān)系對(duì)比62-64
• 4.3 外爆荷載下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的比較64-70
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)響應(yīng)基本規(guī)律對(duì)比65-66
• 4.3.2 最大節(jié)點(diǎn)位移與比例距離關(guān)系對(duì)比66-68
• 4.3.3 結(jié)構(gòu)塑性發(fā)展對(duì)比68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果78-80
• 致謝80-81

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳務(wù)軍,董石麟,付功義;周圍雙層中部單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

2 夏開全,姚衛(wèi)星,董石麟;單層球面網(wǎng)殼跳躍失穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)特性[J];工程力學(xué);2002年01期

3 韓強(qiáng),文獻(xiàn)民;邊界條件對(duì)單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能的影響[J];河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào);2003年01期

4 徐菁,岳強(qiáng)民,賴敬延;單層球面網(wǎng)殼的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2003年01期

5 張春麗,李正良,趙一,邵福建;荷載非對(duì)稱分布對(duì)單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

6 徐菁,楊松森,容健;節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)凱威特型單層球面網(wǎng)殼內(nèi)力的影響[J];鋼結(jié)構(gòu);2005年04期

7 李遠(yuǎn)瑛;;單層球面網(wǎng)殼屋蓋屈曲有限元分析[J];嘉應(yīng)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年06期

8 劉宗發(fā),李正良,晏致濤;單層球面網(wǎng)殼的優(yōu)化分析[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

9 苑宏宇;葉繼紅;沈世釗;單建;;單層球面網(wǎng)殼在簡(jiǎn)單動(dòng)荷載作用下的失效研究[J];工程抗震與加固改造;2006年04期

10 徐菁;楊松森;刁延松;;單層球面網(wǎng)殼的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];空間結(jié)構(gòu);2006年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周廣強(qiáng);劉善維;高世正;;短程線型單層球面網(wǎng)殼的分格與內(nèi)力分析[A];第五屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];1990年

2 曹正罡;嚴(yán)佳川;武岳;范峰;;中現(xiàn)天城66m直徑單層球面網(wǎng)殼設(shè)計(jì)與分析[A];第三屆全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

3 曹資;張毅剛;;單層球面網(wǎng)殼地震反應(yīng)特征分析[A];第八屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1997年

4 馬劍;徐國(guó)彬;;單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的性能研究[A];第八屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

5 米婷;羅永峰;張志剛;;單層球面網(wǎng)殼的動(dòng)力特性及等效剛度[A];第十屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

6 曹正罡;范峰;沈世釗;;單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)彈塑性穩(wěn)定性能研究[A];第十一屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

7 楊占興;舒贛平;;裝配式單層球面網(wǎng)殼設(shè)計(jì)[A];第七屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

8 姜國(guó)梁;劉錫良;韓慶華;;從單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的發(fā)展演變過(guò)程看建筑美學(xué)與結(jié)構(gòu)受力統(tǒng)一[A];慶賀劉錫良教授執(zhí)教五十周年暨第一屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2001年

9 殷志祥;武文龍;;爆炸荷載作用下單層球面網(wǎng)殼的破壞模擬分析[A];第三屆全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

10 沈世釗;陳昕;林有軍;;單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性驗(yàn)算公式[A];第八屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1997年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李玉剛;單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)地震空間效應(yīng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 鄭曉清;環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼的理論分析與試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張澤鑫;K6型單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)非線性穩(wěn)定性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 劉歡;單層球面網(wǎng)殼非均勻荷載作用下的動(dòng)力穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

3 孫振宇;外爆荷載下K8型單層球面網(wǎng)殼的損傷模型與損傷評(píng)估研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 楊帆;單層球面網(wǎng)殼基于AUTODYN的外爆響應(yīng)分析及CONWEP適用范圍討論[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 張艷;高溫下凱威特型單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的承載能力分析[D];蘭州交通大學(xué);2009年

6 符立勇;大跨度單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性分析[D];西南交通大學(xué);2002年

7 鮑林春;聯(lián)方型單層球面網(wǎng)殼基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D];浙江大學(xué);2007年

8 王燕麗;單層球面網(wǎng)殼考慮地震空間相關(guān)性效應(yīng)的參數(shù)分析研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 高廣燕;單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)地震概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 練蘭英;凱威特型單層球面網(wǎng)殼隨機(jī)缺陷穩(wěn)定性分析[D];南京航空航天大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：703354