爆炸与火灾联合作用下钢筋混凝土楼板的破坏分析

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随着恐怖爆炸袭击、建筑内燃气爆炸等事故频发,导致的室内爆炸与火灾联合作用下结构构件破坏分析已经成为工程界必须解决的课题。本文针对钢筋混凝土楼板在室内爆炸与火灾联合作用下的力学性能进行研究,为混凝土结构抗爆防火设计规程的编写提供依据。(1)建立了三步法实现室内爆炸与火灾联合作用下钢筋混凝土楼板的数值分析:确定室内爆炸荷载作用下楼板的初始损伤;建立火灾下楼板温度场;分析火灾下楼板由于温度变形引起的附加支座反力,将其施加到爆炸荷载作用下产生初始损伤的楼板模型上,利用LS-DYNA软件对楼板进行破坏分析。(2)通过改变材料强度、刚度和施加附加支座反力,对楼板进行分析,得到以下结论:不同质量TNT室内爆炸荷载单独作用下,楼板的破坏模式不同;利用LS-DYNA热固耦合分析得到火灾下楼板的温度场与试验结果吻合较好;温度变形引起的楼板边界处附加支座反力与室内爆炸荷载对楼板的初始损伤大小有关;后继火灾作用下楼板跨中位移增大,且位移增幅与室内爆炸荷载大小有关。结果表明,室内爆炸荷载作用下楼板产生初始损伤,在后继火灾荷载的作用下,楼板跨中位移进一步加大,破坏加剧。本文通过建立三步分析法,对室内爆炸与火灾联合作用下钢筋混凝土楼板破坏进行数值模拟,对于工程有较好的实用性。
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