爆炸荷载作用下框架结构的损伤机理研究

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爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的破坏形态研究

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的破坏形态研究随着公路桥梁建设的不断发展,战争和偶然事故引发的桥梁爆炸事故越来越严重。

桥梁结构在爆炸冲击荷载作用下的抗爆研究也随着当前日益升温的保障安全生产和预防恐怖主义等国内外形势发展而变得日趋活跃。

钢筋混凝土梁是桥梁工程中得到广泛应用的一种基本构件,研究其在爆炸载荷作用下的塑性变形响应及破坏情况成为桥梁工程领域中的新兴课题。

本文深入研究了爆炸现象、爆破冲击波等的基本特点、规律;提出了爆炸荷载作用下,钢筋混凝土结构的破坏机理,基于流体力学的基本理论,确定了合理的爆轰波的计算参数:结合钢筋混凝土结构有限元分析理论,采用大型有限元ANSYS计算程序,建立了钢筋混凝土梁的有限元计算模型,利用脉冲荷载模拟爆炸冲击波,对梁体在爆炸荷载作用下塑性变形和破坏形态进行了系统分析;同时,通过分析爆速、混凝土强度、主梁配筋率等基本参数,总结了在爆炸荷载作用下,梁体破坏形态的主要影响因素。

本文的研究结果对预测桥梁整体结构的塑性变形、提高结构的抗爆能力具有重要的工程应用价值。

爆炸载荷作用下舰船结构破坏机理研究的开题报告

爆炸载荷作用下舰船结构破坏机理研究的开题报告
一、背景介绍
随着现代战争技术的不断发展，爆炸载荷作用下的舰船结构受到越来越多的关注。

爆炸载荷在海上战争中很常见，包括雷击、炸弹袭击和鱼雷攻击等。

在这些情况下，
舰船结构承受的载荷会远远超过正常的荷载能力，从而引发结构破坏。

因此，研究爆炸载荷作用下舰船结构的破坏机理是非常必要的。

本文旨在通过对相关文献的综述和实验研究，深入探讨爆炸载荷对舰船结构的破坏机制及其影响因素。

二、研究内容与方法
1. 爆炸载荷作用下舰船结构的破坏机制
通过对文献的综述和整理，分析舰船结构在爆炸载荷作用下的破坏机理，包括破坏形式、破坏路径和破坏机理等。

2. 影响爆炸载荷破坏舰船结构的因素研究
通过实验研究和数值模拟，探讨影响爆炸载荷破坏舰船结构的因素，包括载荷的大小、作用方向、持续时间、舰船结构的形式等。

3. 实验研究
设计爆炸实验，模拟舰船结构在爆炸载荷作用下的破坏过程。

通过对实验数据的分析和比对，验证研究中得出的结论。

三、预期结果
本研究预期通过对爆炸载荷作用下舰船结构破坏机理和影响因素的研究，揭示舰船结构在爆炸载荷作用下的破坏过程和规律，可以为舰船防护技术的研发和设计提供
理论依据和实验数据，提高舰船结构的抗爆能力和保障海上安全。

四、研究意义
本研究将对舰船结构的抗爆性能提高和海上安全保障产生积极的作用。

同时，也将促进相关领域的研究和发展，为舰船工程的前沿科技创新提供理论基础和技术支撑。

混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式分析

混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式分析一、引言随着恐怖袭击和自然灾害的增加，对建筑结构抗爆性能的要求越来越高。

混凝土是建筑结构中最常用的材料之一，因此研究混凝土在爆炸冲击作用下的损伤模式对于提高建筑结构的抗爆性能具有重要意义。

本文旨在对混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式进行详细的分析。

二、混凝土的受力特性混凝土是一种复合材料，由水泥、砂、碎石、水等材料按一定比例混合而成。

混凝土具有较好的压缩强度和耐久性，但其抗拉强度相对较差。

混凝土的强度与其成分、配合比、养护条件等因素有关。

混凝土在受力时会出现不同的受力状态，包括压力、拉力、剪力和弯曲等。

其中，压力是混凝土最常见的受力状态，混凝土的压缩强度较高。

但当混凝土受到拉力或剪力时，其强度会大幅度降低。

同时，混凝土受到弯曲作用时，其上部受压，下部受拉，容易出现裂缝。

三、混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式混凝土在受到爆炸冲击作用时，会出现不同的损伤模式。

主要包括以下几种：1. 压碎当混凝土受到高速冲击时，其内部会产生巨大的压力，导致混凝土的破碎和压碎。

这种损伤模式通常出现在离爆炸源较近的区域，混凝土的破碎程度与爆炸源的威力和距离有关。

2. 拉裂混凝土受到爆炸冲击时，容易出现拉力，从而导致混凝土的拉裂。

拉裂通常出现在离爆炸源较远的区域，混凝土的拉裂程度与爆炸源的威力和距离有关。

3. 剪切当混凝土受到剪切力时，容易发生剪切破坏。

剪切破坏通常出现在混凝土的边缘区域或者梁柱节点处。

4. 爆炸震荡除上述几种损伤模式外，混凝土受到爆炸冲击还会产生爆炸震荡。

爆炸震荡会导致建筑结构的振动，从而引起结构的变形和损坏。

四、混凝土抗爆性能的提高为了提高混凝土的抗爆性能，可以采取以下措施：1. 提高混凝土的强度提高混凝土的强度可以增加其抗爆性能。

可以采用高强度水泥、高强度骨料等方法提高混凝土的强度。

2. 改善混凝土的配合比改善混凝土的配合比可以增加其密实度和耐久性，从而提高抗爆性能。

3. 加强混凝土的连接和支撑加强混凝土的连接和支撑可以增加其整体的抗爆能力，减少损伤。

钢筋混凝土框架结构抗爆性能分析研究

钢筋混凝土框架结构抗爆性能分析研究化学品具有易燃易爆的特点，其爆炸引起的结构损伤甚至整体性倒塌屡见不鲜，因此化工建筑物的抗爆性能受到广泛关注。

本文以钢筋混凝土框架为切入点，着重对钢筋混凝土框架结构的抗爆性能进行了理论研究分析。

利用ABAQUS及NosaCAD有限元软件分析爆炸荷载作用下框架结构的抗倒塌作用机理，总结不同设防烈度的框架结构在不同爆炸工况下的倒塌规律。

标签：易燃易爆；整体性倒塌；抗爆性能0 前言化工建筑物的抗爆性能是化工建筑结构的重要力学性能之一。

结构遭受短时间内的爆炸作用后，在极短时间内发生较大的破坏，并且作用力度大、作用范围广，一旦发生连续性倒塌将造成经济和人身安全方面的巨大损失，因此提前做好有效应对措施很有必要。

因此，对结构进行爆炸荷载作用下的抗倒塌分析具有十分重要的意义。

由于爆炸冲击荷载具有传播速度快、作用时间短、峰值大以及负超压等特点，其作用下的结构倒塌比其他原因引起的倒塌在受力方式与作用机理方面更加复杂。

本文将以框架结构为例，通过有限元分析研究结构在爆炸荷载作用下的抗倒塌能力，从而分析研究框架结构的抗爆性能。

1 数值分析模型1.1 典型算例本文以一个典型的7层非整体现浇框架结构建筑为例，对框架结构抗爆性能研究方法加以说明。

本文在不同的设防烈度，进行不同区域构件拆除模拟爆炸作用，以抗倒塌验算为标准，进行结构的抗爆性能分析。

地震信息：丙类建筑，场地土类型为Ⅱ类，地震分组取第二组。

震设防烈度分别取6 度（0.05g）、7 度（0.10g）和8度（0.20g）。

材料信息、结构布置和荷载信息均设置一致（仅设防烈度参数变动）。

1.2 数值分析方法分析步骤：步骤1：有限元软件建模并模拟加载爆炸荷载；步骤2：结构在此作用下保持力学平衡；步骤3：拆除对应的有限元单元，模拟结构的爆炸荷载；步骤4：对剩余的结构构件作爆炸荷载作用下的动力分析；步骤5：检验能否满足规范验收标准；步骤6：对设计做出改进、验算并得出结论。

舱室在爆炸冲击载荷作用下的结构毁伤研究

第１４卷
第３期
２０１４年１月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ１．１４Ｎｏ．３Ｊａｎ．２０１４
１６７１ —１８１５（２０１４）０３ — ０２６８ — ０４
ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
解体。通过模拟不同厚度的舱室结构可知，装药量一定时，舱壁越厚舱室抗爆能力越强。关键词反舰导弹舰船舱室数值模拟爆炸载荷冲击响应
中图法分类号
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｕ６７１．７０３．１；
文献标志码
Ａ
在现代化海战中，反舰导弹逐渐取代其他海上作战武器，成为打击舰船的有力武器，在各种类型反舰导弹中，半穿甲反舰导弹的作用效果最好，反舰导
反射冲击波的速度为
Ｄ２
制。本文通过ＬＳ — ＤＹＮＡ软件，利用数值模拟方法来研究舱室毁伤情况，考虑不同壁厚舱室结构在爆炸荷载下的破坏情况．４Ｊ，假设板与板之间均是通过
焊接而成，且焊接区域的韧性及其他材料性能参数均低于母板Ｊ。根据等效舱室的毁伤特点和形式，
确定用结构的变形程度和结构飞散动能来定量描述
√
［（一）Ｐ＋Ｐ０］（２）

近爆作用下RC框架结构损伤模式研究

题进行了重点关注。但是对近地爆炸作用下钢筋混凝
土框架结构在不同爆炸距离下的破坏模式，及破坏特
空气的状态方程可表示为：
（，） ’－１
点进行分类比较的研究却相见甚少，要进一步研究。需这对于各类建筑的防爆设计、安全疏散和设施配备都
有很高的指导意义。
近爆作用下框架结构的安全问题受到诸多学者
的广泛重视，如文献对钢筋混凝土框架结构与构件抗爆性能进行了分析研究，文献对连续倒塌问理想气体，用线性多项式状采
态方程来描述爆炸后空气的性能。根据Ｇｍ准则，ａａ
可表示为：
Ｆ＝／＋￣＝ａｌ／
图１数值模型
（）３
式中，为第一主应力不变量，２Ｊ『。，为第二主偏量应力不变量；为摩擦角，为内聚力，ｃｃＭｈ — ｏｒ，ｃ０，由ｏｒ、
Ｃｕｍｏｌｂ屈服准则的内聚力Ｃ和内摩擦角分别确ｏ
比例距离、同药量近地爆炸作用下的数值响应，不并分析对比其运动及损伤历程。可以看出，钢筋混凝土框架结构在近爆作用下的损伤主要集中在底层与迎爆面，而最主要的破坏构件底层迎爆面柱，梁板体系的响应相对缓
和。
【关键词ｌ爆炸荷载；钢筋混凝框架结构；数值模拟；损伤模式【中图分类号】Ｔ３８４Ｕ７．【文献标识码】Ｂ【文章编号】１０ — ８４２１）１０２ — ２０１６６（０２０ — ０９０

混凝土受爆炸冲击破坏机理及防护措施研究

混凝土受爆炸冲击破坏机理及防护措施研究一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程中的材料，而在一些特殊情况下，混凝土可能会受到爆炸冲击，从而导致结构破坏，给人们的生命和财产安全带来严重威胁。

因此，对混凝土受爆炸冲击破坏机理及防护措施进行研究具有重要意义。

二、混凝土受爆炸冲击破坏机理1.爆炸冲击波的作用爆炸冲击波是导致混凝土结构破坏的主要原因之一。

当爆炸物体爆炸时，产生的高温高压气流形成爆炸冲击波，这种波通过空气传播，能够导致混凝土结构内部的应力集中，从而引起破坏。

2.爆炸冲击波对混凝土的影响爆炸冲击波会对混凝土产生以下影响：（1）压缩作用：爆炸冲击波会对混凝土产生较大的压缩应力，导致混凝土的体积缩小。

（2）牵引作用：爆炸冲击波能够对混凝土表面形成张力，导致混凝土表面出现裂缝。

（3）剪切作用：爆炸冲击波能够对混凝土内部的剪切应力产生影响，导致混凝土的剪切破坏。

3.混凝土的破坏模式混凝土在受到爆炸冲击波作用后，会出现以下几种破坏模式：（1）表面爆炸破坏：表面爆炸破坏是指混凝土表面受到爆炸冲击波的直接作用，导致混凝土表面出现裂缝和碎裂。

（2）内部破坏：内部破坏是指混凝土内部受到爆炸冲击波的作用，导致混凝土内部出现裂缝和碎裂。

（3）局部破坏：局部破坏是指混凝土结构中的某个部位受到爆炸冲击波的作用，导致该部位的破坏。

三、混凝土受爆炸冲击防护措施1.材料选择为了提高混凝土的抗爆性能，可以选择一些高强度、高韧性的材料进行混合，例如添加纤维材料、使用高强度水泥等。

2.结构设计在混凝土结构的设计中，需要考虑到爆炸冲击波对结构的影响，采取相应的措施，例如增加结构的承载能力、增加墙体的厚度等。

3.防护措施为了防止混凝土受到爆炸冲击波的直接作用，可以采取以下防护措施：（1）设置隔离带：在混凝土结构周围设置一定的隔离带，以减缓爆炸冲击波的传播速度。

（2）增加缓冲层：在混凝土结构表面设置一定厚度的缓冲层，以减缓爆炸冲击波的作用。

爆炸荷载作用下框架结构的损伤机理研究

－
一
建立钢筋与混凝土材料的分离模型较为复杂，且由于计算机能力的限制，立分离而建式模型将导致单元数目过大而无法计算，因此采用整体式模型建立框架结构。整在
体式模型中，钢筋弥散干整个单元中，将并把单元看作为连续均匀材料，过提高混通凝土的抗拉强度来增加单元整体的抗拉性
（
摘要：爆炸荷裁可能导致框架结构出现连续倒塌，为研究结构物整体的抗爆性能，本文采）￣ＡＵＴＯＤＹＮ对钢筋混凝土框架结构在爆炸荷裁作用下的破坏过程进行了数值模拟，模型考虑了炸药一空气一结构之间的流固耦合相互作用，分析了框架结构的破坏机理，拟结果较模
合理地展现了框架结构的损伤过程。
关键词：爆炸荷戴冲击波峰值超压框架结构数值模拟中图分类号：ＴＵ７文献标识码：Ａ文章编号：６４９ｘ（０）４ｂ－０１－０１７－０２１０（）０３２８２国内外爆炸事件的频繁发生，及其２材料模型以带来的大量人员伤亡和财产损失，研究２．空气的材料模型使１人员和工程设计人员对建筑结构抗爆性能在数值模拟中，常将空气假定为理通的研究越来越多，大多数研究局限于钢想气体，性能一般采用线性多项式的状但其根ａ准其筋混凝土结构构件，梁、和柱等在爆炸态方程来描述，据Ｇｍａ则，可以表如板荷载作用下的动力响应及损伤机理，于示为：＝一）Ｅ对Ｐ１整体框架结构的损伤破坏方面的研究较式中：尸为气体压力，ｙ是比热比，Ｐ表少。文运用ＡｕＴＯＤＹＮ软件对爆炸荷载本Ｐ是初始时刻的空气作用下框架结构的损伤过程进行了数值模示空气的当前密度，拟，分析了结构的破坏机理，期为钢筋混密度，为气体单位体积的内能。以１凝土框架结构的抗爆性能评估及抗爆防护２．炸药的材料模型对于不同炸药爆炸的数值模拟，般一提供参考。采用经验的Ｊｎｓｏｅ－Ｗｉｋｎ－Ｌｅ即ＪＬｌｉｓｅ，Ｗ状态方程来描述炸药爆轰过程中压力和内能１数值模型根据实际尺寸建立钢筋混凝土框架及其相对体积的关系，的有限元数值分析模型，高４０，度层．ｍ长ＰＡ一ｊＢ一２Ｖ：ｒ：｛旦ｅｖ【旦Ｖ … 、ｌ＋１ＲＲ＋，方向柱距６０，筋混凝土柱截面尺寸．ｍ钢为４００ｍｍ ×４０ｍ，０ｒａ梁截面尺寸为２０ｍ０ｒａ式中：Ｐ为爆炸产生的压力；Ｖ为单位体Ｘ５００ｍｍ，脚假设固接于地面。筋混积装药产生的爆轰产物的体积，柱钢即压力为Ｐ凝土框架采用整体式模型，用Ｌａｒｎ网时的体积与初始体积的比值；是爆轰产物单ｇａｇｅＥ格进行模拟，元总数为２２，０空气采位体积的内能；Ｂ，Ｒ和 ∞是由相关爆炸单６６０；Ａ，Ｒ，用ＥｌｒＦＣ算法，ｕｅ — Ｔ单元数为１８００空实验来确定的材料常数。于Ｔ炸药，６，０，对ＮＴ密气边界面设为物质流出。建模时将结度为１３ｋ／单位体积的内能为６０Ｘ在６０ｇｍ，．构简化，略外围护结构对倒塌模拟的１９ｍ，忽０／其相关参数为，＝．３２Ｐ，ＪＡ３７７１ＧａＸ０影响。药采用当量ＴＮＴ，心位置距长Ｂ３．４ＧＰａ，１１Ｒ２９，０．５。炸爆７７Ｒ＝４．５，＝０． ∞ ３度方向中间柱外边缘１Ｏ，地面高度２３钢筋混凝土的材料模型．ｍ距．１．０ｍ般钢筋混凝土结构钢筋布置密集，

钢筋混凝土框架结构内部爆炸毁伤效应试验研究

钢筋混凝土框架结构内部爆炸毁伤效应试验研究1.引言钢筋混凝土框架结构是建筑领域常见的一种结构形式，具有承载能力强、耐久性好的优点，因此被广泛应用于各类建筑中。

然而，在一些特殊情况下，如发生爆炸等灾难事件时，钢筋混凝土框架结构容易受到严重破坏，对建筑物和人员安全造成威胁。

对钢筋混凝土框架结构内部爆炸毁伤效应进行深入研究，对于提高建筑抗爆性能、减少灾害事故造成的损失具有重要意义。

2.研究背景随着近年来恐怖袭击事件和事故灾难频发，钢筋混凝土框架结构受到爆炸毁伤的风险日益凸显。

然而，目前对于钢筋混凝土框架结构内部爆炸毁伤效应的研究还比较有限，存在着很多未解之谜。

有必要通过试验研究的方式，深入探讨钢筋混凝土框架结构在爆炸荷载作用下的毁伤机理和效应规律，为今后的抗爆设计和事故应对提供科学依据。

3.研究内容本研究将选择具有代表性的钢筋混凝土框架结构样本，通过设置不同大小、不同位置的爆炸源，对结构内部爆炸毁伤效应进行全面、系统的试验研究。

具体内容包括但不限于以下几个方面：3.1 结构受力性能试验：通过静力加载试验，获得钢筋混凝土框架结构在正常工作状态下的受力性能参数，为后续试验研究提供基础数据；3.2 爆炸荷载参数选择：根据实际爆炸事故中的爆炸荷载特点，选择合适的爆炸源，并确定其爆炸荷载参数，以模拟真实的爆炸场景；3.3 结构毁伤特征观测：在爆炸试验过程中，通过高速摄像技术和传感器监测技术，对结构内部毁伤特征进行实时观测，获取毁伤过程中的动态数据；3.4 毁伤效应分析：结合试验数据和数值模拟方法，对结构内部爆炸毁伤效应的机理进行深入分析，揭示毁伤规律和影响因素；3.5 抗爆性能评价：基于试验结果，对钢筋混凝土框架结构的抗爆性能进行评价，提出相应的改进和设计建议。

4.研究意义通过上述试验研究，可以全面了解钢筋混凝土框架结构在爆炸荷载作用下的受力性能和毁伤特征，为建筑抗爆设计和事故应对提供科学依据。

也能够为应急救援和灾害防范提供重要参考，为提高社会安全性做出贡献。

爆炸荷载作用下钢框架动力响应有限元分析

生针对普通建筑的爆炸事件，常有大型建筑物在爆炸
陆军研究和发展中心的Ｊｍｅ．ａｌ和Ｔｍｍ．ａｓＢｙｏＴｔｏｙＩ
荷载作用下倒塌破坏的惨剧发生，给人类生命和财产造成了巨大的损失．由于爆炸荷载的特殊性，实测和试验模型都有一定局限性，所以不论是从费用的角度，还是安全的角度来说，计算机仿真分析都有实验无法
第２卷第２５期湖南科技大学学报（自然科学版Ｊ２１００年６月ＪｕｎｌｆＨｎｎＵｉｒｔｏｃｎｅ＆ＴｃｎｌｙＮｔｒｌｃｎｅＥｉｎｏｒａｏｕａｎｅｉｆｉｃｖｓｙＳｅｅｈｏｇ（ａｕａＳｉｃｄｉ）ｏｅｔｏ
比拟的优点．
Ｂｖｓ指出，ｅｉｒｎ４］当高能炸药在结构柱附近爆炸时，非结构性外墙的存在会明显影响结构柱的受荷情况．新加坡国立大学的Ｊ．ｉａｉ［．ＲｃｒＬｅ￣Ｙｈｄｗ建立了数值模型，分析了钢结构框架在爆炸荷载作用下，结构局部破坏之后，以及随后的火灾作用下框架的生存能力．为了能够详细而全面的观测梁、柱失效的局部过程及应力、应变随时间的变化情况，建模时采用了三维显式单元Ｓｌ１４进行模拟（关研究均采用ｏｄ６ｉ相ｓｅ１３ｈＨ６单元，不能反应细部的变化）在本论文中，．更多的侧重于分析钢框架在爆炸荷载作用下梁、随时柱间而变化的局部屈曲详细过程，以及梁、节点连接柱处的失效破坏情况；并分别分析钢框架在施工期间（无楼板参与）和使用期间（有楼板参与情况下）框架，粱、柱不同的动力响应和破坏特点．以期待能为钢结构框架的抗爆防护没计提供有用的参考．

爆炸冲击载荷作用下的结构动力响应仿真研究

爆炸冲击载荷作用下的结构动力响应仿真研究1. 引言在现代社会，恐怖主义活动的威胁日益严峻，爆炸冲击对建筑结构的破坏性也越发引人关注。

为了预测和评估建筑结构在爆炸冲击载荷下的动力响应，越来越多的研究者探索了通过仿真模拟来模拟和分析这种情况下的结构行为，从而为提供有效的防护措施和减少损失提供理论依据。

2. 爆炸冲击的动力学特性爆炸冲击是一种突发性的、瞬时的载荷作用，它具有高能量、大冲击力和瞬时性的特点。

在建筑结构中，爆炸冲击可以通过冲击波的传播引起结构的强烈振动和荷载作用，进而导致结构破坏。

因此，了解和分析结构在爆炸冲击下的动力响应至关重要。

3. 结构动力响应的仿真方法为了模拟和分析结构在爆炸冲击下的动力响应，研究者们开发了多种仿真方法，包括数值模拟、计算流体力学（CFD）模拟和物理模拟等。

其中，数值模拟是最常用的方法之一，通过建立结构的数学模型，可以模拟和预测结构在爆炸冲击作用下的动力响应。

4. 数值模拟的原理和方法数值模拟是一种基于现有的数学理论和计算方法，利用计算机进行结构动力学响应的模拟和预测。

它通过将结构分割为离散的有限元，利用力学原理和数值方法求解结构的动力响应。

在爆炸冲击下的仿真研究中，数值模拟可以考虑材料的非线性行为和结构的几何和边界条件等因素，提供更加真实和准确的结果。

5. 案例研究：建筑结构的爆炸冲击仿真为了验证数值模拟方法的有效性和准确性，研究者们进行了一系列的案例研究。

以某高层建筑为例，通过仿真模拟其在爆炸冲击下的动力响应。

首先，通过测量和测试获取建筑结构的几何和材料参数，建立结构的有限元模型。

然后，引入爆炸载荷，并设置合适的边界条件，进行数值计算。

最后，通过分析仿真结果，得出结构在爆炸冲击下的动力响应情况。

6. 结果与讨论通过仿真模拟，可以得到结构在爆炸冲击下的动力响应曲线、位移变形和应力分布等重要参数。

通过对结果的分析和讨论，可以了解到结构的破坏模式、临界爆炸距离以及安全储备系数等重要信息。

爆炸冲击荷载作用下框架柱简化分析模型研究

三角形荷载（１。图）
的局部性和作用时间非常短暂，以结构构件的抗爆所分析研究与地震荷载作用下的动力分析不同，构构结件的抗爆分析也具有局部性，结构构件在爆炸冲击波荷载作用下的受力与整体结构关系不大，只与受力构件周围一定范围内的结构构件刚度有关，以在爆炸所冲击波荷载作用下，可以把结构构件从整体结构中局部拿出进行抗爆分析。本文以理论分析为基础、ＡＳＳ以ＮＹ通用大型有限元分析程序为工具，研究了柱端约束条件对框架柱在爆炸空气冲击波作用下分析结果的影响，出了一种提框架柱抗爆分析计算的简化模型，对结构抗爆分析计算具有指导意义。
＿
． ③
。
②
时间的衰减关系、超压持续时间、空气冲击波冲量、反射超压、动压等是空气冲击波的基本力学特征。对于空气冲击波超压随距离的衰减、超压持续时间、冲量等物理量，许多研究人员根据试验数据，利用相似定律得
出了许多不同的函数形式，但是由于各种函数的精确度和使用范围都有很大局限，以实际应用时往往采所用试验测出的图表来确定空气冲击波基本特性。空气冲击波超压随时间的衰减常用的函数关系为指数型函数，但是由于抗爆设计时存在冲击波超压、材料抗力等多种不确定因素，以实际应用时常采用等效线性衰所减函数即可满足设计精度。在地上结构工程抗爆研究中，不考虑作用到结构上的初始冲击波荷载与结构响应的耦合作用，如果讨论水下爆炸或地下爆炸的冲击波荷载和地下结构的响应，以及当空气冲击波荷载作用在索膜等刚度很小的柔性结构上时，有关荷载和结构物的运动（变形）之间存在比较明显的耦合作用，必须考虑结构和荷载之间的相互影响。在本文的分析中，爆炸空气冲击波超压采用无升压阶段的下降

爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理分析

爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理分析田力;付协伟【摘要】为了探究爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理，采用ANSYS／LS-DYNA软件，对外部爆炸荷载作用下结构的连续倒塌进行了模拟。

建立了结构的多尺度模型并验证其有效性；分别分析了炸药位于角柱和边中柱正前方时框架结构的破坏及倒塌情况；对比了两种工况下建筑物的倒塌过程和倒塌程度。

结果表明：多尺度建模方法可以有效模拟框架结构在爆炸作用下的动力响应过程；爆炸荷载作用下目标柱损伤严重，失去承载力，结构内力重分配使相邻结构损伤，最后发生连续倒塌；炸药位于不同位置时，结构的倒塌范围有显著的不同。

%In order to investigate the progressive collapse mechanism of the high-rise reinforced concrete frame structure under blast loading , the progressive collapse of the high-rise reinforced concrete frame structure under ex-ternal explosion load were simulated using the ANSYS /LS-DYNA software .The multi-scale model of the structure was set up andverified .The frame structure damage was respectively analyzed and collapsed when the explosives in angle column and side column .The process and degree of collapse of the building at the above cases were contras-ted.The results show:multi-scale modeling method can effectively simulate the process of frame structure response under blast loading .The target column damage is serious under blast loading , and the target column loss of bearing capacity .The adjacent structure is damaged because internal force redistribution .At last , the progressive collapse ishappened .The scope of collapse is significantly different when the explosives are located in different location .【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】7页(P232-238)【关键词】爆炸;高层;框架结构;连续倒塌;非线性分析【作者】田力;付协伟【作者单位】天津大学建筑工程学院天津 300072; 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学天津 300072;天津大学建筑工程学院天津 300072【正文语种】中文【中图分类】TU375.4结构局部某关键构件的破坏导致相邻构件失效，继而引发更多构件破坏，最终导致结构整体倒塌或者产生和初始破坏不成比例的大面积倒塌的连锁反应被称为连续倒塌[1,2]。

爆炸荷载作用下框架结构的损伤机理研究

爆炸荷载作用下框架结构的损伤机理研究作者：夏谦焦元涛李京凯来源：《科技创新导报》2012年第11期摘要:爆炸荷载可能导致框架结构出现连续倒塌,为研究结构物整体的抗爆性能,本文采用AUTODYN对钢筋混凝土框架结构在爆炸荷载作用下的破坏过程进行了数值模拟,模型考虑了炸药-空气-结构之间的流固耦合相互作用,分析了框架结构的破坏机理,模拟结果较合理地展现了框架结构的损伤过程。

关键词:爆炸荷载冲击波峰值超压框架结构数值模拟中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0013-02国内外爆炸事件的频繁发生,以及其带来的大量人员伤亡和财产损失,使研究人员和工程设计人员对建筑结构抗爆性能的研究越来越多,但大多数研究局限于钢筋混凝土结构构件,如梁、板和柱等在爆炸荷载作用下的动力响应及损伤机理,对于整体框架结构的损伤破坏方面的研究较少。

本文运用AUTODYN软件对爆炸荷载作用下框架结构的损伤过程进行了数值模拟,分析了结构的破坏机理,以期为钢筋混凝土框架结构的抗爆性能评估及抗爆防护提供参考。

1 数值模型根据实际尺寸建立钢筋混凝土框架的有限元数值分析模型,层高4.0m,长度方向柱距6.0m,钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm,梁截面尺寸为200mm×500 mm,柱脚假设固接于地面。

钢筋混凝土框架采用整体式模型,用Lagrange网格进行模拟,单元总数为262,600;空气采用Euler-FCT算法,单元数为168,000,空气边界面设为物质流出。

在建模时将结构简化,忽略外围护结构对倒塌模拟的影响。

炸药采用当量TNT,爆心位置距长度方向中间柱外边缘1.0m,距地面高度1.0m。

2 材料模型2.1 空气的材料模型在数值模拟中,通常将空气假定为理想气体,其性能一般采用线性多项式的状态方程来描述,根据Gama准则,其可以表示为: (1)式中:P为气体压力,是比热比,ρ表示空气的当前密度,是初始时刻的空气密度,E为气体单位体积的内能。

爆炸冲击荷载作用下框架结构抗倒塌性能研究

爆炸冲击荷载作用下框架结构抗倒塌性能研究当前由于燃气泄漏、易燃易爆品堆置不当等原因所引起的爆炸时有发生,使得建筑结构受到爆炸冲击荷载而发生倒塌的可能性增大。

框架结构作为我国民用建筑中应用最为广泛的结构形式,若其主要受力构件的梁、柱等在爆炸冲击荷载作用下发生了破坏,将导致结构局部区域失去承载能力,进而引发整体的连续性倒塌,可能造成严重的人员伤亡和社会影响。

因此,对RC框架结构在爆炸冲击荷载作用下的抗倒塌性能进行研究,有着重要的理论意义和工程应用价值。

但目前为止,结构抗连续性倒塌研究主要还是集中在静力分析方法上,与爆炸荷载相关的研究成果还非常少。

有鉴于此,本文以一榀RC框架试验模型作为研究对象,基于数值模拟分析对爆炸冲击荷载作用下该结构的抗倒塌性能进行了较深入的研究。

论文的主要研究成果包括以下几个方面：(1)首先从静力分析角度出发,对现有的构件重要性系数方法进行改进,以此分析框架结构各构件在特定荷载作用下的倒塌顺序。

同时,基于ANSYS/LS-DYNA程序数值模拟了框架的倒塌过程,并与试验实测位移进行了对比。

此外,也将理论分析的倒塌顺序和数值模拟结果进行了对比。

通过相互比较,验证了模型的正确性。

(2)其次,对爆炸冲击荷载的相关基本理论进行了归纳总结。

研究了爆炸荷载分类、基本参数、压力时程曲线衰减关系、爆炸冲击波的基本概念和爆炸冲击荷载计算方法等内容,并由此确定了本文所采用的爆炸荷载加载方法。

同时对数值模拟过程所需的材料本构模型、边界条件和构件连接条件、空气与炸药单元网格尺寸等方面进行了分析。

(3)再次,基于ANSYS/LS-DYNA程序研究了爆炸冲击荷载作用下RC框架的动力响应及倒塌过程。

重点研究了爆炸冲击波与框架结构的相互作用、框架结构构件的动力响应、框架结构在局部关键构件失效后的连续倒塌过程等三个方面。

(4)最后,采用关键构件法与拉结强度法对框架结构进行加强,以防止结构发生倒塌并提出相关设计建议。

爆炸荷载对建筑结构作用的研究与发展状况

１结构构件和节点的抗爆性能分析
个重要构件都应有承受荷载的充足抗力储备；于整个结构应设对
要了解结构在爆炸荷载作用下的整体反应机理，展对结构计多个传力路径，以通过增加多余约束，索作用或特殊节点开可悬加强等方法获得。构件的性能研究十分重要。
Ｌｗｅａ（Ｏ２对钢筋混凝土板的抗剪和抗弯性能与各种成结构损害来得出结论，内力重分布时应用了一个三维的结ｏ．２０）ｔ１计算因素的关系进行了进步的分析。研究结构表明在高强度短作构分析软件。从这些结果中可以看到，主要力的重分配机理可以用时间的爆炸荷载作用下结构容易发生剪切破坏，在低强度长作通过对基本结构分析来进行准确合理的预测。用时间的爆炸荷载作用下容易发生弯曲破坏。Ｇｌｌｅ．１９）出Ｐｓ程序，ｉｒｔ１（９８提ｒａＩ０Ｃｍ采用准静态和有限
爆炸荷载对建筑结构作用的研究与发展状况
张明月
摘
阎石
孙强
要：介绍了爆炸荷载对建筑结构作用的研究与发展状况，分析了结构构件和节点的抗爆性能，并对结构连续倒塌的
研究进行了总结，为今后爆炸荷载的研究提供了理论依据。关键词：炸荷载，爆钢筋混凝土，结构构件
Ｃｏｃ．２０）ｒｈｔ１０１￣ｕｅａ（
筋混凝土板在远距离的爆炸荷载作来研究力的重分布路径，从对一个受破坏的框架结构建筑的研究
中提出了基本结构抵抗机理。实验是利用观察蒸汽炉的爆炸造

爆炸冲击载荷下钢板-混凝土组合结构的动态性能和破坏机理研究进展

2021年第3期3月混凝土与水泥制品CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS2021 No.3M arch爆炸冲击载荷下钢板-混凝土组合结构的动态性能和破坏机理研究进展秦彦帅！，曲艳东！，2,李继野2,张瑞雪！，于跃 1(1.辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁锦州121001;2.大民族大学土木工程学院，辽宁大连116650)摘要：钢板-混凝土组合结构（S P C C S)是一种具有自重轻、延性和抗力高、施工简便和经济效果显著等优点的新型混凝土组合结构。

爆炸冲击载荷作用下S P C C S的力学性能与常规载荷作用下的结构性能相比，存在较大区别。

论述了S P C C S的构成特性与分类，从理论、试验和数值模拟三个方面综述了爆炸冲击载荷作用下S P C C S的动力响应和损伤破坏的最新研究成果，并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词：钢板-混凝土组合结构；抗剪连接件；爆炸载荷；动力响应；抗爆性能中图分类号：TU398 文献标识码：A doi：10.19761/j.1000-4637.2021.03.082.06Research Progress on Dynamic Performances of Steel Plate-concrete CompositeStructures Under Blast LoadsQIN Yan-shuai1,QU Yan-dong1,2,LI Ji-ye2,ZHANG Rui-xue1,YU Yue1(i.S c h o o l o f C iv il and A rc h ite c tu ra l E ng in e e rin g, L ia o n in g U n iv e rs ity o f Technology, Jinzhou 121001, C hina; 2.C ollege ofC iv il E ng in e e rin g,D a lia n M inzu U n iv e rs ity, D a lia n116650, China)Abstract：As a new type o f com posite stru cture, steel plate -c o n c re te com posite structure (SPCCS) has ce rta in advantages, such as lig h t w eigh t, h ig h d u c tility and resistance, sim ple co n stru ctio n and s ig n ific a n t econom ic effect. The m e chanica l properties o f SPCCS u n d e r blast loads are d iffe re n t fro m those u n d e r con vention al loads. The com position ch a racte ristics and c la ssifica tio n o f SPCCS are discussed in enginee ring fie ld s, and the latest research results o f dyn am ic response and fa ilu re o f SPCCS u n d e r blast loads are sum m arized fro m three aspects o f theory, exp erim e nt and n u m e rica l sim u la tio n, and the developm ent tre n d o f SPCCS in the fu tu re is prospected.Key words：Steel plate -c o n c re te com posite stru cture; Shear connector; B last load; D ynam ic response; A n ti -explosion perform ance0 前言近年来，特殊基础设施如核电工程、地下工程、近海结构和海洋6台等不断涌现。

频繁爆破震动对框架结构楼房质量影响的研究

频繁爆破震动对框架结构楼房质量影响的研究本科毕业设计说明书频繁爆破振动对框架结构楼房质量影响的研讨STUDY ON THE INFLUENCE OF FREQUENT BLASTING VIBRATION ON THE QUALITY OF FRAME STRUCTUREBUILDINGS学院〔部〕：化学工程学院专业班级：弹药工程与爆炸技术12-5先生姓名：付傲然指点教员：李洪伟副教授2021年5月30日频繁爆破振动对框架结构楼房质量影响的研讨摘要现如今，随着爆破技术越来越普遍的运用于修建行业、采矿及其他工业，工程爆破〔岩石爆破和城市控制撤除爆破〕已成为当今及其罕见的工程施工技术。

矿山、采石场和楼房地基的某些状况下的树立，都需求停止岩石爆破；而在旧城改造的进程中，也少不了城市控制撤除爆破这项技术的运用。

但是，在带来诸多便利的同时，工程爆破的危害，特别是爆破振动的危害，会给我们带来不少的困扰。

它会使临近修建物或构筑物发生某些破坏，使其周围地质发生诸如塌方和危石之类的风险要素，这会给经济树立进程带来不少不用要的阻碍，比如发生某些不用要的经济纠纷或严重平安事故，形成不用要的损失。

本文将从爆破地震波的参数着手，主要是对所实地测得数据停止剖析，片面讨论爆破地震波对框架结构修建物动力作用的特点，从而为进一步有效控制爆破地振动形成的危害提供参考。

为了能搞清爆破振动对框架结构的影响，本文大致从两方面对这个效果停止讨论，一是说明爆破振动波的传达规律，二是研讨框架结构楼房对爆破地震波的动力照应效果。

文章经过对某框架楼房内的爆破振动实地测试，并停止适当的数据处置，得出普遍状况下框架结构楼房内不同地点对爆破振动的照应规律。

最后围绕爆破地震波的三要素，经过火析得出框架结构楼房在频繁爆破振举措用下，不同位置和不同楼层的振动幅度出现一定的规律。

本文的结论在一定水平上说明了框架结构楼房对爆破地震波的照应特点，且在工程实际中得以证明，具有一定的可信度，可以用于实践工程的参考。

空间网架结构在爆炸作用下的冲击荷载及泄爆措施

空间网架结构在爆炸作用下的冲击荷载及泄爆措施大跨度空间网架结构具有造型美观、受力合理等优点，已大量地被应用于港仓、火车站、展览馆等大型公共民用建筑，由于人员活动聚集，易成为恐怖爆炸袭击的目标，因此研究空间网架结构在内爆炸下的冲击荷载及泄爆措施具有重要意义和实用价值。

为了研究冲击荷载和泄爆措施，本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件先对自由空爆进行数值试验，得到可靠的计算模型和材料参数，然后进行空间网架结构在内爆炸下数值模拟计算，进而建立空间网架结构内部冲击波超压荷载几何模型。

通过提取结构有限测点并进行本征正交分解，解决了结构内部的超压荷载时空不同步，研究了结构内部的冲击波传播和分布规律，拟合结构内部的冲击波超压实用计算公式。

最后介绍贵州马场坪收费站爆炸的破坏情况，通过数值计算进行验证，提出适用于空间网架结构内爆炸作用下的泄爆措施。

得出以下主要结论：（1）全封闭的空间网架结构形式在内爆炸下的顶盖处发生冲击波积聚现象，对墙体和屋面板开洞可大大降低冲击波超压峰值。

（2）屋顶无阻挡时，增大结构高度、增大结构几何尺寸、增大爆炸点偏离结构跨度中心的距离、减小TNT当量可以有效减小结构内爆炸下的冲击波超压峰值。

（3）用传统经验公式不能准确计算平板结构内部爆炸超压荷载，根据本文计算结果在结构内部一定范围内拟合的冲击波超压实用计算公式可供以后研究和工程计算提供数值参考依据。

（4）在墙体和屋顶适当开设泄压口，对全封闭的平板结构具有良好的泄压效果。

（5）采用“强结构弱围护”的设计措施，即屋面围护构件的设计相对主承重结构弱些，使四周无围护构件的空间网架结构在内爆炸作用下被掀开屋顶后不发生倒塌现象，具有良好的泄爆能力。