砌体填充墙抗爆性能的数值模拟

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gra_summer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
砌体墙由于其良好的经济性在工程中得到了广泛应用。无论是作为砌体结构的主要受力部件,还是作为框架结构及框剪结构的填充部件,目前在我国仍然普遍使用。然而随着爆炸恐怖袭击事件的日益频发,相对于钢筋混凝土结构砌体墙表现出很强的脆性,高速爆炸冲击荷载下砌体墙破坏产生的碎片以很高的速度抛射,会给建筑的使用者造成严重的伤害。因此自9.11恐怖袭击事件以来,世界各国的政府和研究机构对砌体墙的抗爆问题进行了广泛而深入的研究。目前砌体墙在大中小城市主要作为钢筋混凝土结构的围护构件,因此研究其在爆炸冲击荷载作用下的抗爆性能显得尤为必要。近几十年来,计算机技术及有限元技术得到很大的发展,使得利用有限元软件进行结构抗爆分析成为可能。基于以上背景,本文采用ANSYS/AUTODYN软件对砌体填充墙进行大量的有限元模拟,同时结合砌体墙的落锤冲击试验来探究砌体墙抗爆的规律。本文以12墙、24墙及加固24墙为主要研究对象,并着重分析其动态响应规律,破坏过程演变及碎块抛射规律。本文完成的主要研究内容有:(1)采用有限元分析软件ANSYS/AUTODYN对近地面爆炸荷载作用下(不同比例距离作用下)砌体填充墙不同部位超压荷载分布情况进行研究分析,得出砌体墙在近距离地表爆炸作用下冲击荷载分布规律:数值模拟结果表明当距离较近时,爆炸冲击荷载在砌体墙表面分布极为不均匀,随着隔离距离的增大爆炸冲击荷载分布越来越均匀,此外发现增大爆距可以显著减小爆炸超压荷载。(2)对12墙,24墙,加固24墙进行近距离手提箱包炸弹作用下的抗爆数值模拟,以观察各砌体填充墙在爆炸冲击荷载作用下的动态响应和破坏规律。通过数值模拟可以发现在近距离手提箱包炸弹的爆炸荷载作用下,各砌体墙都会倒塌破坏,其破坏规律是一致的,但是破坏程度有差异。24墙及加固24墙相对12墙碎片抛射速度有较明显的降低。加固24墙由于聚氨酯加固膜的兜裹作用,最终会明显减小碎块的出墙面位移和速度,此外砌体墙各测点抛射速度与比例距离的关系曲线与超压峰值与比例距离关系比较相似。(3)对比砌体墙的落锤冲击试验和对试验的数值模拟的结果,发现砌体墙的破坏过程演变吻合性较好。但是落锤冲击试验的加载速率要明显比爆炸冲击加载速率慢一些。
其他文献
在隧道工程设计及建设的各个阶段,准确地对隧道围岩质量进行分级,进而对其稳定性做出准确评价,是合理经济地进行隧道围岩支护设计、快速安全施工以及工程安全运营必不可少的
近年来钢-混凝土混合结构在我国的高层建筑中得到了较为广泛的应用,但目前相关的研究主要集中在该种结构体系在地震作用下结构层间相对位移控制、罕遇地震作用下结构破坏形态
碱液加固是化学加固法的一种,常用于处理湿陷性黄土地基。已有研究致力于固化机理探讨和加固效果评价,但对加固土体力学强度的研究未见考虑密度和温度因素,对加固土体的稳定
随着我国现代工业的不断发展,生产、交通、建设等活动引起的振动给人们的正常生活和工作带来的问题也日益突出,所以研究隔振措施就具有十分重要的意义。屏障隔振是在振源与被
工程中不仅经常要评估已有桩基在侧向土体运动条件下的响应特性,如与桩基相邻的桥墩基础,打桩,基坑开挖,隧道开挖盾构推进,边坡滑移或山体坍移,都可能引起土层的侧向位移,而
高速铁路以其快速、经济、安全舒适等优势,在世界各国得到了迅速发展。我国通过新建客运专线、大范围提速等举措研究和发展高速铁路,大幅度提高了列车的运行速度。同时,列车高速
传统的抗震设计方法均假定地基为刚性,将自由场地表反应作为结构的地震动输入。当基础刚度很大而上部结构刚度很小时,这种假定在工程精度范围内是合理的,但当建筑物刚度与基
近年来,随着常规机组和抽水蓄能机组趋向于大容量化、高水头化,充水保压蜗壳结构型式在我国的应用也越来越多,这种钢衬与外围钢筋混凝土组合结构是一种复合材料结构,一个非对
中国运行速度最高的铁路——秦沈客运专线,是一条以客运为主的双线电气化快速铁路,开通伊始的列车速度即可达到160公里/小时以上,设计速度为200公里/小时,基础设施预留提速至250
随着社会的发展,土木工程结构的健康监测已经引起人们的高度重视,而建筑结构动力性能检测又是评价结构健康状态的一种重要方法。本文以密肋壁板结构为研究对象,针对这一新型结构