在國家的基礎(chǔ)設(shè)施中橋梁被視為陸上交通的“生命線”,連續(xù)剛構(gòu)橋以其跨越能力強(qiáng)、施工標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。近年來,恐怖襲擊及交通事故等引發(fā)的爆炸,嚴(yán)重威脅著橋梁運(yùn)營周期內(nèi)的安全,因此研究橋梁在遭受爆炸載荷作用后力學(xué)特性及安全性評價具有重要意義。本文基于橋梁結(jié)構(gòu)剩余承載能力理論,研究連續(xù)剛構(gòu)橋在爆炸載荷作用下的動力響應(yīng)、損傷機(jī)理及破壞形式,提出基于控制截面面積的損傷指標(biāo)T,建立快速評價方法,實(shí)現(xiàn)對爆炸載荷作用后橋梁安全性的快速評價,并應(yīng)用于工程實(shí)踐驗(yàn)證該評價方法的可行性。具體結(jié)論如下:1)運(yùn)用LS-DYNA有限元分析軟件,通過分析爆炸載荷分別位于連續(xù)剛構(gòu)橋中跨跨中和1/4跨處時橋梁損壞規(guī)律,得到跨中處橋體最大位移和加速度峰值均是1/4跨處的1.35～1.43倍,爆炸載荷作用于跨中時,連續(xù)剛構(gòu)橋的位移峰值較大,破壞效應(yīng)顯著。2)研究比例距離R（m/kg1/3）,R=r/3（?）（r為爆源距橋梁的距離,W為爆炸載荷TNT當(dāng)量）分別為0.26、0.32、0.44時,箱梁頂板應(yīng)變情況,結(jié)果表明:頂板應(yīng)變峰值隨比例距離增大而減小,最大、最小應(yīng)變峰值分別為1.9 mm和0.2mm,分析比例距離... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a~f）橋梁遭受爆炸載荷

爆炸沖擊波超壓時程曲線及傳播規(guī)律

研究表明，超壓沖擊波的衰減呈指數(shù)變化，壓力峰值與測點(diǎn)位置、爆炸物形狀及炸藥當(dāng)量等有關(guān)。圖2.2 是某一空間固定點(diǎn)的爆炸沖擊波衰減圖。圖 2.2 爆炸沖擊波衰減規(guī)律圖由圖 2.2 可知，△P+為正壓峰值，△P-為負(fù)壓峰值，P0為周圍介質(zhì)的壓力。TA 時間段內(nèi)，沖擊波還未傳播到該點(diǎn)，壓力值與周圍介質(zhì)相等；T+時間段為正壓作用時間，沖擊波傳至該點(diǎn)，壓力迅速達(dá)到峰值，呈近似指數(shù)型函數(shù)衰減；T-為負(fù)壓作用時間段，由于慣性作用，壓力繼續(xù)減小至負(fù)壓極值，反作用力使其壓力漸漸恢復(fù)，最終達(dá)到與周圍介質(zhì)壓力相等。對比可知，正壓作用時間小于負(fù)壓作用時間，正壓的衰減速率遠(yuǎn)大于負(fù)壓的衰減恢復(fù)速率。2.3 爆炸沖擊波的反射爆炸產(chǎn)生的沖擊波在傳播過程中遇到不同的介質(zhì)分界面時會發(fā)生反射和繞射現(xiàn)象[31]。當(dāng)沖擊波的某一質(zhì)點(diǎn)傳至介質(zhì)分界面時，速度驟然降至靜止，該處空氣質(zhì)點(diǎn)迅速累積，空氣的壓力和密度急增，當(dāng)達(dá)到一定程度時，這些質(zhì)點(diǎn)就會發(fā)生反向運(yùn)動，產(chǎn)生反射現(xiàn)象。一般假設(shè)空氣為理想狀態(tài)氣體，橋梁為絕對剛性體，爆炸沖擊波的波陣面為常量。根據(jù)入射波與介質(zhì)分界面的夾角情況，分為正反射、斜反射和馬赫反射。1）正反射假設(shè)爆炸沖擊波為一維定常入射波

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]可燃?xì)怏w爆炸作用下大型鋼制儲油罐破壞機(jī)理研究[D]. 路勝卓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]橋梁結(jié)構(gòu)抗爆防爆現(xiàn)狀分析及對策研究[D]. 朱鵬飛.西南交通大學(xué) 2016
[2]爆炸沖擊作用下混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 龔杰.武漢科技大學(xué) 2015
[3]城市橋梁爆炸失效機(jī)理及其安全評估方法研究[D]. 邢揚(yáng).天津大學(xué) 2014



本文編號：3138846