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为研究H型钢柱在汽车撞击与爆炸复合作用下的抗冲撞与抗爆性能,本文基于ANSYS/LSDYNA软件,对比研究了汽车撞击、爆炸等荷载的单独作用与二者复合作用三种工况下H型钢柱损伤破坏与动态响应的差异性。同时,采用参数化分析方法,探究在复合作用下,钢柱自身设计参数因素以及外部荷载因素对于钢柱损伤效应的影响,并提出一种较为有效的抵抗复合作用破坏的防护措施。本文主要研究工作及成果如下:(1)本文完整地建立了汽车先撞击钢柱后爆炸的全过程模型,由汽车、钢柱、炸药、空气、刚性地面五部分组成。通过对比钢柱落锤撞击、钢柱爆炸试验的模拟与试验结果,间接证明了建模过程中所采用的耦合算法、接触类型和材料模型的正确性。(2)对比分析了汽车撞击单独作用、爆炸荷载单独作用与二者复合作用三种荷载工况下H型钢柱动态响应的差异性。研究表明:汽车撞击造成的局部破坏明显,整体损伤较小;爆炸波造成的整体损伤较大,全局损伤分布均匀。(3)探究了钢柱自身设计因素对于复合作用下钢柱动态响应和损伤破坏的影响。研究表明:适当提高强度可提升钢柱的抗冲撞与抗爆性能,但不能盲目提高。改变柱长细比对其整体抗冲撞与抗爆能力的影响并不明显。钢柱选用圆形空心型截面时其抗冲撞与抗爆性能最优,其次是H型截面,方形空心型截面最差且与前两者差距较大。在翼缘、腹板厚度、柱高和用钢量完全一致的前提下,选用窄翼缘截面钢柱具备更强的抵抗复合作用的能力。(4)探究了外部荷载因素对于复合作用下钢柱动态响应和损伤破坏的影响。研究表明:为保证钢柱的抗冲撞与抗爆性能,若钢材选用Q390,则轴压比宜控制在0.4以内。汽车侧向撞击时,侧向偏移500mm撞击之后钢柱在复合作用下的弯曲扭转和损伤效应最为严重。钢柱的整体损伤效应随着炸药药量的增大而加快增长。钢柱损伤效应随着爆炸距离的减小而加重,且当距离小于2.1m时,损伤效应有大幅陡增。(5)本文提出一种较为有效的抵抗复合作用损伤破坏的防护技术措施。研究表明:方孔、圆孔和实心截面的三种橡胶缓冲垫层形式的防护效果基本相同。防护结构的橡胶缓冲垫层厚度为80mm时,钢柱整体位移均处在一个相对较低值。防护结构高度为2.4m、2.7m时,钢柱整体位移均处在一个相对较低值。