【摘 要】
:
随着我国改革开放的深化和“一带一路”的全面建设,中国与国际社会的合作越来越广泛和深入。然而机遇和挑战共存,世界范围内因偶然因素、恐怖袭击和战争造成的爆炸事件越来越多,桥梁作为维系国民生计的重要工程,其遭受爆炸的风险也越来越高,而预制拼装箱型主梁在实际工程中的应用越来越广泛,因此,研究其在爆炸荷载作用下的损伤和动态响应具有重要的实用价值,本文主要研究内容如下:(1)分别使用LS-DYNA和AUTOD
论文部分内容阅读
随着我国改革开放的深化和“一带一路”的全面建设,中国与国际社会的合作越来越广泛和深入。然而机遇和挑战共存,世界范围内因偶然因素、恐怖袭击和战争造成的爆炸事件越来越多,桥梁作为维系国民生计的重要工程,其遭受爆炸的风险也越来越高,而预制拼装箱型主梁在实际工程中的应用越来越广泛,因此,研究其在爆炸荷载作用下的损伤和动态响应具有重要的实用价值,本文主要研究内容如下:(1)分别使用LS-DYNA和AUTODYN对爆炸冲击波进行数值模拟,通过与经验公式的对比,确定了不同软件和算法的适用条件,同时验证了数值模拟的可靠性。(2)基于交通部桥梁上部结构通用图建立了现浇和预制拼装预应力钢筋混凝土箱型主梁受爆的三维实体模型,对比分析了两种体系的箱梁在不同爆炸位置作用下抗爆性能的优缺点。(3)改变预制拼装箱型主梁的高跨比、箱梁片数、混凝土强度以及爆炸荷载的比例距离,研究不同参数对预制拼装箱型主梁动力响应和损伤的影响。(4)建立预制拼装箱型主梁损伤评估标准,改变爆炸荷载的峰值超压和冲量大小,通过大量试算拟合得到预制拼装箱梁损伤评估的压力-冲量(P-I)曲线。主要结论如下:(1)在炸药当量227kg,爆心高度1m的爆炸荷载作用下,即使爆炸位置不同,箱梁的腹板可以有效减缓和限制桥面破口的横向延伸,并减少主梁的挠度。现浇箱梁的抗爆薄弱部位为翼缘处,预制拼装箱梁的抗爆薄弱部位为箱室正上方;预制拼装箱梁整体动力响应的强度和持续时间均大于现浇箱梁;预制拼装箱梁的耗能能能力优于现浇箱梁。(2)当爆炸位置处于桥面中心上方时,仅改变炸药当量,使比例距离从0.21m/kg1/3到0.085m/kg1/3逐渐减少时,预制拼装箱梁的局部破坏将由弯曲破坏模式转变为剪切破坏模式,同时在横桥向将发生箱室、箱室翼缘、湿接缝这三者的相互分离。(3)预制拼装箱型主梁跨径的增大会减少横桥向的破坏范围,但局部损伤会加重,且增大了箱梁节段间的相对位移,但同时也增加了主梁的接触耗能;梁高的增大会使迎爆面的损伤加重,背爆面的损伤减轻,过大的梁高会使局部破坏模式由弯曲破坏变为剪切破坏;预制拼装箱型主梁的高跨比的增加会使横桥向的破坏范围扩大。(4)随着预制拼装箱型主梁桥面与箱梁节段宽度比的增大,主梁横桥向的破坏范围变小,远离爆心处破坏程度减轻,但靠近爆心的局部破坏将加重。混凝土强度的增加会减少主梁迎爆面的损伤和挠度,且明显提高了主梁的接触耗能能力,但等级强度超过C50以后对主梁抗爆性能的提升不明显,由于反射增强,反而会增大迎爆面所受的爆炸荷载。(5)针对预制拼装箱梁基准构件在桥面中心爆炸作用下的拟合P-I损伤曲线可以很好地预测其损伤,拟合曲线求出的中等损伤、严重破坏和倒塌所对应的超压极限分别为2.036MPa、2.575MPa和3.038MPa,所对应的冲量极限分别为3.334MPa·ms、9.092MPa·m s和11.05MPa·ms。
其他文献
镁合金具有很高的比强度和比刚度,加工性好且易回收。镁合金还具有较高的减震能力,在受到冲击载荷时能吸收较大的能量,还具有良好的散热性能,所以镁合金是制造飞机和汽车轮毂的理想材料。而汽车轮毂占汽车总重量较高,镁合金密度又很低,采用镁合金作为轮毂材料也对实现轻量化有重要意义。本文提出用热挤压成形方法实现镁合金轮毂的整体成形。挤压成形方法有利于细化晶粒,改善成形件内部组织,同时结合冲压的方法将轮毂窗口直接
近年来,随着世界各国运载火箭发射呈现高强度、高密度的态势,“如何降低发射成本、火箭残骸的落区控制”等问题越来越受人们关注,而一子级导航系统的设计正是实现精准落区控制的“关键一环”。针对一子级可用空间有限,回收过程中温变剧烈、电磁环境复杂等制约条件,目前传统的导航系统无法满足需求。因此,在保证导航精度的情况下,研发低成本、高可靠性的导航系统十分必要。本文以某型运载火箭一子级回收组合导航系统的研制为背
自由装填推进剂包覆技术是推进剂装药领域的重要方向之一,长期以来采用的缠绕包覆、套包包覆应用于大长径比推进剂药柱包覆时存在效率低、缺陷多等问题。本文研究形状记忆高分子材料在自由装填推进剂药柱包覆领域的应用技术,试图为解决包覆问题提供一个新的方法,相关研究国内外尚无报导。本文选用LDPE(低密度聚乙烯)、EPDM(三元乙丙橡胶)以及EVA(乙烯–醋酸乙烯共聚物)为基体材料,添加阻燃剂、防老剂、加工助剂
预应力节段拼装桥墩具有耐久性好、工期短、受环境限制条件少等特点,在城市高架桥和海洋桥梁建造中具有独特优势。通过归纳分析迄今为止对预应力节段拼装桥墩的抗震性能研究,发现墩柱形式主要为中心布置预应力筋,在研究方法上主要采用数值模拟方法,虽然该方法模拟结果较为准确但需要耗费大量时间,而现有的对预应力节段拼装桥墩的理论分析方法存在一些不足。为了得到抗震性能较好的节段拼装桥墩,尝试改变预应力筋布置。为了提高
金属超疏水材料是一种憎水性材料,可以杜绝水对金属表面的浸润,因而具有防水、防覆冰、防腐蚀和自清洁等优秀性能,广泛应用于金属防腐防污、船舶水下减阻、制冷抗冷凝等领域。传统方法通过人工手段模仿荷叶等天然超疏水结构制备出金属超疏水材料,但无法完全复刻细微精致的天然生物结构,难以获得优秀的超疏水性能。近年来,遗态法制备超疏水材料引起了越来越多的关注,该方法可以精确地复制植物模板的结构,控制材料的化学组成,
本文针对目前陶瓷刀具结构简单,适用加工范围较窄的弊端,将微波烧结技术应用到三维槽型Ti(C,N)基金属陶瓷刀具制备领域,通过对Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料体系、素坯压制工艺和微波烧结工艺的研究,研制出了具有优良力学性能和较好切削性能的三维槽型Ti(C,N)基金属陶瓷刀具。在此基础上,通过对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti和淬硬模具钢40Cr进行连续干式切削对三维槽型刀具和平刀面刀具进行了切削性
动水损害作为沥青路面材料早期损害的一种,严重影响着路面使用的耐久性和舒适性。导致沥青路面材料发生水损害的相关因素有很多,主要包括沥青混合料本身的性能因素和外界环境的因素。至今,学者们对沥青路面动水损害机理的研究仍在不断进行之中,但对于动水损害的评价仍未形成统一标准。因此,研究清楚沥青路面材料的动水损害机理,有效分析沥青路面材料动水损害的过程就显得尤为重要。本文在总结国内外学者研究成果的基础上,主要
激光模式是光学谐振腔内的空间场分布,是决定激光光束质量和传输特性的关键因素。在高功率光纤激光器、光纤通信传输等领域中,能否准确分解激光模式是实现模式控制与应用的重要前提。在目前的模式分解方法中,数值分析法因实验装置简单而备受关注,但其算法受初值影响较大且收敛结果存在不确定性。针对此问题,本文研究了基于复振幅迭代重构的激光模式分解技术,主要研究工作包括:研究了基于多光斑迭代运算的复振幅重构方法,建立
改革开放以来,区域间的来往日益频繁,为了满足社会生产建设的需求,交通运输网络正在快速完善中。其中铁路工程的数量显著增长,建设规模不断扩大。但在各种因素的影响下,铁道机车的使用寿命不理想,后期维护成本较高。这主要是因为铁道机车在行驶过程中,车轮和铁轨接触会产生较大的摩擦力,日积月累的磨损下,车辆和轮轨都遭到一定的破坏,使得机车轮轨无法正常投入使用,对能源的消耗也较大,甚至引发严重的安全事故。基于此,
近年来,在国内外研究人员的共同努力下激光技术已得到快速发展。其中光纤激光器以其良好的光束质量、高量子效率、高光光转换效率、高功率、宽波段、结构紧凑、运转可靠、性价比高、全固化等显著特点成为新一代激光器的代表。然而,随着光纤激光器输出功率的不断提升,受激拉曼散射(SRS)效应已成为破坏光纤激光器输出特性及阻碍激光器功率进一步提升的主要因素。因此如何有效抑制连续高功率光纤激光器SRS效应已成为目前高功