洪水漂浮物对框架填充墙冲击作用数值模拟研究

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洪水及洪水所携带的漂浮物是威胁村镇建筑结构安全的重要灾种之一,洪水及洪水漂浮物会对村镇建筑结构产生较大的侧向力甚至导致房屋结构破坏倒塌,严重危害了人民群众的生命财产安全。目前针对洪水漂浮物对村镇结构冲击作用的研究开展较少,给村镇建筑结构在洪水中的安全性留下了巨大隐患。针对这一问题,本文以村镇建筑中的典型的框架填充墙结构为研究对象,基于有限元软件LS-DYNA,考虑洪水浸泡对结构力学性能的影响,建立洪水漂浮物对框架填充墙结构撞击作用数值模型,分析结构动力响应特征特性,获得洪漂物质量、速度、碰撞接触面积和填充墙墙体厚度等因素对结构动力响应特性的影响规律,确定墙体被洪水浸泡导致的力学性能变化和门窗洞口对墙体抗撞击能力的影响。具体主要研究内容如下:(1)基于LS-DYNA软件建立框架填充墙结构撞击作用数值模型,利用已有实验数据验证数值模型有效性,建立起村镇建筑框架填充墙结构受洪水漂浮物撞击作用数值模拟方法。(2)基于村镇建筑框架填充墙结构受洪水漂浮物撞击作用数值模型,模拟具有不同速度、质量的洪漂物在不同接触面积下撞击具有不同厚度的墙体的结构动力响应过程,确定框架填充墙结构洪漂物撞击作用影响因素。(3)基于已有研究结果,发展洪水浸泡导致砌体结构力学性能变化的简化考虑方法,建立洪漂物撞击受洪水浸泡影响的框架填充墙的数值模型,分析砌体墙受浸泡影响后的洪漂物碰撞作用变化,考虑洪水深度导致的墙体立面力学性能非均匀变化,得到洪水影响下框架填充墙受洪漂物撞击作用变化规律。(4)分别考虑填充墙上设置窗洞口和门洞口研究墙体抗洪漂物撞击性能的影响,获得填充墙设置门窗洞口对撞击作用的影响规律。
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