【摘要】：爆炸加載下建筑物的破壞程度評(píng)估在爆炸事故分析、結(jié)構(gòu)抗爆設(shè)計(jì)、反恐和軍事領(lǐng)域均是一個(gè)重要的課題。由于涉及到爆炸力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和計(jì)算力學(xué)等多個(gè)學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容,爆炸破壞評(píng)估是一項(xiàng)專業(yè)要求較高且非常耗時(shí)的工作,因此迫切需要發(fā)展一種快速、準(zhǔn)確的評(píng)估方法。本文從建筑物結(jié)構(gòu)上的爆炸載荷的預(yù)測(cè)、爆炸荷載下建筑物構(gòu)件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及毀傷評(píng)估等方面,系統(tǒng)地對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)在外爆下的損傷快速評(píng)估方法展開研究。首先基于等效單自由度分析方法和P-I曲線評(píng)估方法給出了爆炸荷載下建筑物構(gòu)件的毀傷評(píng)估。對(duì)于爆炸沖擊波與建筑物結(jié)構(gòu)外部和內(nèi)部互相作用這一復(fù)雜的過(guò)程,本文提出了將繞射作用等效為直射的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,以及爆炸沖擊波對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部作用的簡(jiǎn)化模型,計(jì)算效率高且精確度也在可接受的范圍。針對(duì)目前抗爆設(shè)計(jì)和動(dòng)力分析的研究對(duì)象主要局限于構(gòu)件這一實(shí)際情況,本文將構(gòu)件的抗爆性能、破壞準(zhǔn)則設(shè)定在整體結(jié)構(gòu)的安全性上,在對(duì)單個(gè)構(gòu)件的爆炸毀傷快速評(píng)估的基礎(chǔ)上,結(jié)合作用在建筑物結(jié)構(gòu)上的爆炸荷載的快速計(jì)算,提出了建筑物整體結(jié)構(gòu)的爆炸毀傷快速評(píng)估方法。使用自主編寫的建筑物爆炸毀傷快速評(píng)估仿真程序?qū)μ旖虼蟊ㄖ械氖軗p建筑物進(jìn)行毀傷評(píng)估,并實(shí)現(xiàn)了三維顯示,極大地縮減了相關(guān)問(wèn)題的計(jì)算時(shí)間,節(jié)約了計(jì)算資源,評(píng)估結(jié)果與爆炸現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況較為符合,表明本文提出的簡(jiǎn)化模型與評(píng)估方法能夠較好地運(yùn)用到實(shí)際工程中。
【圖文】：

圖1.2 是 2015 年天津“8·12”瑞海公司危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)特大火災(zāi)爆炸事故中受到破壞的某一建筑物。因此，如何避免建筑物結(jié)構(gòu)在爆炸事件當(dāng)中損壞甚至倒塌，已經(jīng)成為

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文型和計(jì)算方法，計(jì)算效率高，能夠方便地對(duì)一些工程實(shí)際進(jìn)行分析，可以得到最終的破壞模式，但是不能夠直接地將一些破壞的細(xì)節(jié)反映出來(lái)。等效自由度分析方法首先由 Norris[40]和 Biggs[41]提出，它是將連續(xù)體的運(yùn)動(dòng)化簡(jiǎn)成了一類特征方向的一維運(yùn)動(dòng)。Krauthammer 及其學(xué)生[42-45]利用等效單自由度模型對(duì)爆炸加載下鋼筋混凝土構(gòu)件的彎曲破壞、剪切破壞等問(wèn)題進(jìn)行了研究。如果將 SDOF（Single-Degree-of-Freedom，單自由度）方法編制成程序，那么在實(shí)際的工程應(yīng)用當(dāng)中對(duì)爆炸的預(yù)估就會(huì)變得十分的便捷[46]�，F(xiàn)如今，，SDOF 方法在很多建筑物爆炸毀傷快速評(píng)估軟件中都有十分多的應(yīng)用，這些軟件得到了很多國(guó)家、軍方和建筑設(shè)計(jì)方的廣泛認(rèn)可，并且已經(jīng)投入使用[47]。其中比較著名的有美國(guó)防護(hù)設(shè)計(jì)中心開發(fā)的 SDOF 毀傷評(píng)估軟件 SBEDS[48]、FACEDAP[49]、CEDAW[50]以及丹麥與德國(guó)聯(lián)合設(shè)計(jì)的單自由度爆炸設(shè)計(jì)的 SDOF 軟件。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU312

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2538410