爆炸作用下的飽和土-結構物的耦合機制影響因素多而復雜,其分析涉及了多孔介質滲流力學、爆炸動力學、土動力學等多學科內容。由于爆炸條件下的水土耦合求解非常困難,在研究飽和土中爆炸波傳播及爆炸條件下土-結構相互作用時普遍忽略孔隙水壓力作用,考慮流固耦合作用的飽和土動力響應及飽和土中結構物動力響應的研究成果較少,非線性荷載下巖土材料參數難以確定,現(xiàn)有的土中爆炸經驗公式應用范圍較小。因此,研究考慮流固耦合作用飽和土與結構物的動力響應,對土中結構物的抗爆性能評估具有重要意義。本文采用理論研究和數值分析等方法,研究了考慮流固耦合作用的飽和土與結構物在爆炸荷載下的動力響應問題。提出了融合流固耦合理論及材料動力參數反演的飽和土爆炸響應數值分析方法;建立考慮流固耦合作用的飽和土爆炸響應模型;基于遺傳算法進行了巖土動力參數最優(yōu)化分析,探討海床中爆炸波的傳播規(guī)律;從土-水-結耦合作用出發(fā),分析爆炸荷載下海洋結構物的動力響應。主要研究內容和成果如下:（1）提出了融合流固耦合理論及材料動力參數反演的飽和土爆炸響應數值分析方法。建立了基于u-p模型飽和土爆炸響應模型,采用了AMALGAM遺傳算法的實現(xiàn)材料動力參數反... 

【文章頁數】：168 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 爆炸實驗研究
        1.2.2 爆炸波的傳播理論
        1.2.3 爆炸數值研究
        1.2.4 綜述小結
    1.3 研究內容
    1.4 論文創(chuàng)新點
第二章 爆炸作用下飽和土流固耦合動力分析方法研究
    2.1 引言
    2.2 飽和土流固耦合動力模型
        2.2.1 水土耦合理論模型
        2.2.2 模型材料本構及相關參數
        2.2.3 飽和土爆炸響應模型求解方法
    2.3 飽和土動力參數反分析方法與應用
        2.3.1 Pareto最優(yōu)理論
        2.3.2 多目標校準問題
        2.3.3 AMALGAM算法
        2.3.4 飽和土中爆炸三維模型
        2.3.5 多目標多參數反分析實現(xiàn)
    2.4 結果分析與討論
    2.5 本章小結
第三章 考慮流固耦合作用的飽和海床爆炸響應分析
    3.1 引言
    3.2 海床爆炸動力響應模型
        3.2.1 數值模型
        3.2.2 網格敏感性分析
    3.3 海床爆炸響應結果分析
        3.3.1 模型驗證
        3.3.2 峰值應力在海床中的衰減規(guī)律研究
        3.3.3 峰值孔隙水壓力在海床中的衰減規(guī)律研究
    3.4 本章小結
第四章 爆炸荷載下的海底管線動力響應研究
    4.1 引言
    4.2 海底管線爆炸響應模型
        4.2.1 管線動力響應分析模型介紹
        4.2.2 水-土-結構耦合模型驗證
    4.3 海底爆炸荷載下的管土響應
        4.3.1 海底爆炸的環(huán)境影響
        4.3.2 淺埋管線的動力響應
        4.3.3 孔隙水壓力作用機理探討
    4.4 海底石油管線爆炸響應參數分析
        4.4.1 管線埋深與爆炸當量的影響
        4.4.2 起爆距離的影響
        4.4.3 管線直徑的影響
        4.4.4 管壁厚度的影響
    4.5 本章小結
第五章 爆炸荷載下海洋樁基的動力響應研究
    5.1 引言
    5.2 海洋樁基爆炸響應模型及參數
    5.3 爆炸作用下海洋樁基動力響應結果分析
        5.3.1 樁周海洋環(huán)境的爆炸響應
        5.3.2 鋼管樁在海底爆炸動力響應
    5.4 爆炸作用下樁基動力響應參數分析
        5.4.1 起爆當量參數分析
        5.4.2 起爆位置參數分析
        5.4.3 頂部荷載對樁基響應的作用
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間主要科研成果



本文編號：3677236