从现有的建筑规范、标准和生产实际来看,对有爆炸危险的厂房、仓库、工艺单元设置合理的足够强度的防爆墙是减轻爆炸事故危害的一项重要措施。防爆墙的设置对于工厂特别是化工企业的安全生产具有重要意义,足够强度的防爆墙可以保证装置区爆炸时周围建筑和人员的安全。但是对于防爆墙的设计,如墙体承受的最大偶然性爆炸荷载、配筋、合理有效的设置方式等,目前国内外文献鲜有报道,相关规范上也没有详细的计算步骤。 化学爆炸荷载属于一种随时间变动的动态特性荷载,材料在动态荷载与准静态荷载作用下将表现出完全不相同的变形特征。类似的,结构在不同的荷载作用下也将表现出不同的破坏形式。因此,只有了解结构对该种荷载的响应情况后才能比较准确地了解结构的抗爆能力。 本论文从具体工艺出发,旨在为工厂防爆结构的设计提供一些分析方法。从相关资料中可以看出钢筋混凝土结构的抗爆能力较强且最为经济,所以本文主要研究钢筋混凝土防爆墙的设置。论文的主要研究工作: (1)简述了化工企业防爆墙构造的基本形式,钢筋混凝土有限元分析的优点、意义及钢筋混凝土结构动力响应的研究现状。 (2)从工业生产中的介质类型出发,预测了可能发生的爆炸事故和破坏效应,并编制了相应的灾害分析预测流程图。分析了预测出的爆炸模式破坏效应的计算模型。该预测和分析是对爆炸源的一个定性分析,是防爆墙设计中爆源性质判断及爆炸能量计算的重要依据。 (3)从冲击波对目标物体的作用出发,阐述了超压—冲量防护准则,给出了防爆墙的防护原理图,提出了防爆墙设置最小安全距离的概念和确定的依据。 (4)用近似设计和数值计算法进行了钢筋混凝土防爆墙的设计。以爆炸力学,冲击动力学,建筑力学为基础,从实际结构中选取一片钢筋混凝土防爆墙作为计算及模拟的对象。钢筋混凝土防爆墙按单向板进行设计计算。首先判断爆源的来源,计算爆炸能量。接着查阅相关的手册和规范,对冲击波荷载进行简化,计算作用在结构上的最大动载、静载、结构响应时间等参数。选择相关的材料、