爆炸載荷下建構(gòu)筑物連續(xù)倒塌數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2017-04-30 13:04
本文關(guān)鍵詞:爆炸載荷下建構(gòu)筑物連續(xù)倒塌數(shù)值模擬,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:數(shù)值模擬作為建構(gòu)筑物在爆炸載荷下連續(xù)倒塌過程重要的分析和再現(xiàn)手段,一直采用靜態(tài)方法形成理想的爆破切口,并且只關(guān)注爆破切口形成之后結(jié)構(gòu)的倒塌過程,這是真實(shí)情況的簡化。本文結(jié)合工程實(shí)際,嘗試對爆炸載荷下爆破切口的形成過程進(jìn)行分析,再以此為基礎(chǔ),研究了建構(gòu)筑物在切口形成后的連續(xù)倒塌過程。主要研究內(nèi)容如下:1,在ABAQUS中進(jìn)行共節(jié)點(diǎn)分離式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建模,并與ANSYS/LSDYNA中的建模方式進(jìn)行比較,確定了共節(jié)點(diǎn)分離式模型的適用性。2,使用CONWEP方式加載爆炸載荷,并與JWL加載爆炸載荷方式進(jìn)行比較,確定了在近似接觸爆炸條件下,使用CONWEP加載爆炸載荷來有效使用乳化炸藥加載的當(dāng)量計(jì)算公式。3,提出將爆破拆除數(shù)值模擬關(guān)注點(diǎn)提前至炸藥爆炸形成切口這一過程,再現(xiàn)了爆炸應(yīng)力波在框架結(jié)構(gòu)中的傳播和衰減過程。并分別采用標(biāo)準(zhǔn)裝藥,增加裝藥,減少裝藥三種工況,進(jìn)行了爆破切口形態(tài)的對比。4,對比了上下分段裝藥和底部裝藥兩種形式下鋼筋混凝土立柱的損傷分布,認(rèn)為上下分段裝藥可以充分破壞支撐結(jié)構(gòu),有效削弱結(jié)構(gòu)剛度,利于建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。5,對支撐結(jié)構(gòu)底部裝藥工況下,建構(gòu)筑物連續(xù)倒塌過程分析,發(fā)現(xiàn)了“爆破切口閉合”現(xiàn)象,并認(rèn)為這一閉合現(xiàn)象可能導(dǎo)致爆破拆除中傾而不倒的事故發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】:ABAQUS數(shù)值模擬 連續(xù)倒塌 CONWEP加載
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU312;TU375
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 選題背景和依據(jù)9-11
- 1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀和趨勢11-17
- 1.2.1 鋼筋混凝土材料力學(xué)性能11
- 1.2.2 縮比實(shí)驗(yàn)11-13
- 1.2.3 切口形成13-15
- 1.2.4 鋼筋混凝土模型15-16
- 1.2.5 其他模擬工具16-17
- 1.3 本課題研究內(nèi)容和思路17-18
- 第二章 使用CONWEP加載爆炸載荷18-26
- 2.1 ABAQUS介紹18
- 2.2 CONWEP加載原理18-20
- 2.3 JWL狀態(tài)方程加載20-21
- 2.4 CONWEP加載爆炸載荷驗(yàn)證21-25
- 2.4.1 實(shí)驗(yàn)介紹21-22
- 2.4.2 數(shù)值模擬22-25
- 2.5 本章小結(jié)25-26
- 第三章 混凝土材料模型26-41
- 3.1 ABAQUS中混凝土材料模型26-29
- 3.1.1 彌散開裂模型27-28
- 3.1.2 脆性開裂模型28-29
- 3.2 塑性損傷模型29-33
- 3.2.1 彈塑性行為29-30
- 3.2.2 拉伸和壓縮行為30-31
- 3.2.3 拉伸和壓縮損傷31-33
- 3.3 鋼筋混凝土耦合33-35
- 3.3.1 Rebar模型33
- 3.3.2 Embed接觸嵌入模型33-34
- 3.3.3 分離式模型34-35
- 3.4 CONWEP加載下鋼筋混凝土靶板損傷35-40
- 3.4.1 鋼筋混凝土板在爆炸載荷下的損傷35-39
- 3.4.2 對乳化炸藥的當(dāng)量進(jìn)行標(biāo)定39-40
- 3.5 本章小結(jié)40-41
- 第四章 爆炸載荷下梁柱結(jié)構(gòu)損傷41-58
- 4.1 藥量與切口形態(tài)分析41-51
- 4.1.1 體積法計(jì)算藥量41-42
- 4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)藥量下切口形態(tài)42-49
- 4.1.3 增大裝藥量下切口形態(tài)49-50
- 4.1.4 減小裝藥量下切口形態(tài)50-51
- 4.2 標(biāo)準(zhǔn)藥量下交叉結(jié)構(gòu)損分布51-55
- 4.2.1 T字結(jié)構(gòu)應(yīng)力波傳播規(guī)律和損傷分布51-54
- 4.2.2 交叉結(jié)構(gòu)應(yīng)力波傳播規(guī)律和損傷分布54-55
- 4.3 分段裝藥下交叉結(jié)構(gòu)損傷分布55-57
- 4.3.1 交叉結(jié)構(gòu)應(yīng)力波傳播規(guī)律55-56
- 4.3.2 交叉結(jié)構(gòu)損傷分布56-57
- 4.4 本章小結(jié)57-58
- 第五章 爆炸載荷下建構(gòu)筑物連續(xù)倒塌58-68
- 5.1 靜態(tài)載荷下建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌58-59
- 5.2 動態(tài)載荷下建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌59-67
- 5.2.1 動態(tài)載荷下形成爆破切口60-62
- 5.2.2 底部裝藥形成切口62-66
- 5.2.3 分段裝藥形成切口66-67
- 5.3 本章小結(jié)67-68
- 結(jié)論與展望68-70
- 1 結(jié)論68
- 2 展望68-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單74-75
- 致謝75
本文關(guān)鍵詞:爆炸載荷下建構(gòu)筑物連續(xù)倒塌數(shù)值模擬,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:336879
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