本文選題：模塊化 + 集裝箱建筑��； 參考：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：工業(yè)化模塊式建造是我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展的方向。集裝箱建筑是一種預(yù)制裝配化程度較高的工業(yè)化建筑,它以現(xiàn)場(chǎng)裝配方便、施工速度快、節(jié)能減耗、成本低的優(yōu)勢(shì)成為工業(yè)化模塊式建造發(fā)展熱點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,意外爆炸事故頻繁發(fā)生,造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,建筑物防爆炸災(zāi)害愈為重要。模塊化建筑作為新型建筑結(jié)構(gòu),越來越多的應(yīng)用在工業(yè)和民用建筑當(dāng)中,爆炸沖擊荷載不可避免的會(huì)作用在該類結(jié)構(gòu)上,而它的結(jié)構(gòu)形式又區(qū)別于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),因此對(duì)爆炸荷載作用下集裝箱建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)及毀傷特性的研究很有必要。本文主要利用LS-DYNA軟件,采用流固耦合算法對(duì)集裝箱建筑結(jié)構(gòu)在內(nèi)部爆炸載荷作用下破壞規(guī)律進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個(gè)方面:(1)采用實(shí)體單元和殼單元兩種建模方式分別對(duì)方形鋼板在爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析兩種建模方式下計(jì)算結(jié)果的差異性,并和已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作對(duì)比,以此驗(yàn)證幾何模型建立的準(zhǔn)確性和材料參數(shù)、材料模型等選擇的合理性。(2)建立單個(gè)集裝箱的三維數(shù)值模型,分析了不同因素對(duì)集裝箱破壞效果的影響,并對(duì)兩種建模方式的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,研究表明:隨著藥量的增加,集裝箱的破壞加劇,主要表現(xiàn)在箱體外壁的翹曲和角隅處的撕裂,當(dāng)藥量繼續(xù)增大,箱體壁面發(fā)生十字形破洞;箱體壁厚大小對(duì)箱體的變形也有一定影響,壁厚越大,箱體撓度越小;箱體的約束情況不同,壁面中心處的位移也會(huì)隨著發(fā)生變化。與此同時(shí)分別對(duì)比不同工況下兩種建模方式的計(jì)算結(jié)果,總體來看,采用實(shí)體單元和殼單元對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大,且采用殼單元能夠大大減少單元數(shù)目,提高50%的計(jì)算效率。(3)采用殼單元建立九個(gè)集裝箱拼接組成的整體結(jié)構(gòu),模擬了集裝箱建筑結(jié)構(gòu)在內(nèi)爆荷載作用下的變形和破壞過程,對(duì)結(jié)構(gòu)的毀傷特點(diǎn)以及破壞機(jī)理進(jìn)行了分析,并進(jìn)行了不同TNT當(dāng)量的模擬,分析了各種工況下箱體的毀傷機(jī)理,并得到了各毀傷效果圖。最后,對(duì)全文所做的工作進(jìn)行了歸納總結(jié)并提出本文創(chuàng)新之處,以及對(duì)下一步的工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:Industrial modular construction is the direction of the transformation and development of China's construction industry. Container building is a kind of industrial building with high prefabrication and assembly degree. It has become a hot spot in the development of industrial modular construction with the advantages of convenient field assembly, fast construction speed, energy saving and low cost. Since the beginning of the 21st century, accidents have occurred frequently, resulting in a large number of casualties and property losses. It is more and more important for buildings to prevent explosion disasters. As a new type of building structure, modular building is more and more used in industrial and civil buildings. Explosion impact load will inevitably act on this kind of structure, and its structure form is different from the traditional reinforced concrete frame structure. Therefore, it is necessary to study the dynamic response and damage characteristics of container structure under explosion load. In this paper, the failure law of container building structure under the action of internal explosion load is studied by using LS-DYNA software and fluid-solid coupling algorithm. The main research contents and results include the following aspects: 1) numerical simulation of the dynamic response of square steel plate under explosion load is carried out by using two modeling methods: solid element and shell element, respectively. The difference of calculation results under the two modeling methods is analyzed and compared with the existing experimental data to verify the accuracy of the geometric model and the material parameters. The rationality of material model and so on. (2) the three-dimensional numerical model of a single container is established, the influence of different factors on the damage effect of container is analyzed, and the calculation results of the two modeling methods are compared and analyzed. The results show that: with the increase of the dosage, the damage of the container is aggravated, mainly in the warpage of the outer wall of the box and the tear in the corner. When the amount of the charge continues to increase, cross-shaped holes occur in the wall of the box; The greater the thickness of the box, the smaller the deflection of the box, and the different constraints of the box, the displacement at the center of the wall will change with the change of the deformation of the box. At the same time, the calculation results of two modeling methods under different working conditions are compared respectively. In general, the use of solid element and shell element has little effect on the calculation results, and the number of units can be greatly reduced by using shell element. The efficiency of calculation is improved by 50%. The shell element is used to establish the whole structure of nine containers, and the deformation and failure process of the container building structure under the action of implosion load is simulated. The damage characteristics and failure mechanism of the structure are analyzed, and the simulation of different TNT equivalent is carried out. The damage mechanism of the box under various working conditions is analyzed, and the damage effect diagrams are obtained. Finally, the work done in this paper is summarized, the innovation of this paper is put forward, and the future work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU312.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1847944