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随着国民经济的发展,燃气使用已在世界范围内普及,由于燃气爆炸对建筑结构造成的巨大损失时有发生。燃气爆炸不仅会带来经济和人员的伤亡,还有可能导致建筑物的局部性破坏甚至是连续性倒塌。钢结构在工业和民用建筑中应用日渐广泛,研究钢结构在这种室内燃气爆炸荷载作用下的动力响应及破坏倒塌机制已成为相关领域的热点问题。本文通过对室内燃气爆炸荷载的特点及钢框架结构在这种爆炸荷载作用下的动力响应及破坏模式进行分析研究,为钢框架结构的抗爆设计提供一定的理论依据及参考。本文利用ANSYS/LS-DYNA动力分析软件,基于流固耦合方法对三层框架结构内燃气爆炸传播过程进行模拟,并测定作用在爆炸房间及相邻房间楼板和墙体上的冲击波超压,分析混合气体体积、浓度及爆炸房间泄压口的设置对燃气爆炸的影响。之后将楼板及墙体上的超压换算后作用在钢框架的梁柱上,研究爆炸荷载压力峰值、持续时间及作用位置改变时钢框架结构的动力响应和破坏。最后,以较大的爆炸荷载作用于三种不同框架形式的底层角部房间,对结构的倒塌过程进行仿真模拟。通过理论分析和数值模拟,主要得出以下结论：(1)利用流固耦合的方法能很好而真实地模拟混合气体在室内发生爆炸时冲击波的传播过程及对结构作用；(2)爆炸冲击波压力在封闭空间里具有局部性,冲击波在建筑墙体、楼板等固体中具有弱传递性,燃气在封闭空间里爆炸时,合理设置泄压口,能一定程度的减小爆炸冲击对结构的破坏作用；(3)气体爆炸荷载换算后作用在钢框架梁柱上,当爆炸荷载较小时,直接承受爆炸作用的梁柱会发生较大的塑性变形,远离爆炸源的结构构件受影响较小,爆炸作用具有局部性和弱传递性;(4)随着爆炸荷载峰值增大,结构上动力响应变大,可能发生倒塌破坏,当爆炸荷载作用在框架结构中间位置时结构变形大于爆炸荷载作用在边部或角部位置。