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爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法被引量:1
2024年
在通过化学爆炸模拟核爆炸加载的缩尺结构抗爆试验中,为使结构变形满足几何相似,需设计约束和封闭等特殊方案来提高化学爆炸荷载作用时间,显著增加了缩尺结构试验的成本和难度,且缩尺比例越小,误差越大。为解决该问题,提出一种爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法,并通过数值计算验证了该方法的准确性。结果表明:在弹性响应阶段,若要使钢梁跨中最大变形满足几何相似,则需要模型与原型材料相同且几何形状相似,化学爆炸加载模型与核爆炸加载原型结构的等效静载相同;在塑性响应阶段,钢梁跨中最大变形无法满足几何相似,仅在缩尺模型化学爆炸荷载持时长于一最小作用时间的情况下,可通过几何相似系数与延性比系数的乘积来表示模型和原型的变形相似关系,并给出了延性比系数的解析表达式。
刘思嘉陈力冯彬
关键词:钢梁爆炸荷载动力响应等效静载
一种爆炸荷载作用下围岩动力稳定性复合判据计算方法
本发明公开了一种爆炸荷载作用下围岩动力稳定性复合判据计算方法,包括模型建立和荷载分析;确定动态位移;确定动力函数K(t);能量分析;围岩失稳突变分析。本发明的有益效果是能够准确分析围岩动力稳定性,对围岩稳定性分析具有简单...
孙惠香路锋康婷白二雷陈卓袁英杰
爆炸荷载作用下中阻尼刚性梁构件残余变形的求解方法
本发明涉及一种爆炸荷载作用下中阻尼刚性梁构件残余变形的求解方法,属于抗爆设计技术领域,具体包括中阻尼刚性梁构件指的在爆炸作用下,构件阻尼参数ξ<Sup>2</Sup>等于塑性强化系数α;且构件完成弹性最大振动y<Sub>...
宋郁民耿少波张启研
爆炸荷载作用下低阻尼刚性梁构件残余变形的求解方法
本发明涉及一种爆炸荷载作用下低阻尼刚性梁构件残余变形的求解方法,属于抗爆设计技术领域,具体包括低阻尼刚性梁构件指的在爆炸作用下,构件阻尼参数ξ<Sup>2</Sup>小于塑性强化系数α;且构件完成弹性最大振动y<Sub>...
宋郁民耿少波李孝
爆炸荷载作用下型钢混凝土柱的失效时间研究
2024年
为了研究爆炸荷载作用下型钢混凝土柱的失效时间,以某建筑工程项目中采用的型钢混凝土柱为背景,利用软件LS-DYNA建立复杂炸药-空气-型钢混凝土柱三维有限元模型。然后通过数值仿真结果与试验数据对比验证有限元模型及其分析方法的合理性和正确性。最后研究了不同轴压比不同爆炸比距离下型钢混凝土柱的失效过程、失效模式和失效时间。通过对典型算例的分析表明,在临近爆炸场内,型钢混凝土柱绝大部分发生严重损伤和彻底失效;只有当爆炸比距离较大和轴压比较低时,才会发生中等损伤;未出现轻微损伤。轴压比对型钢混凝土柱的失效模式和抗爆性能有很大影响,在轴压比从0.40到0.60范围内有利于提高型钢混凝土柱的抗爆性能。型钢混凝土柱的失效时间从18~118 ms,该型钢混凝土柱失效时间的计算公式可以很好地预测型钢混凝土柱的失效时间。
林树潮
关键词:型钢混凝土柱爆炸荷载作用失效模式
爆炸荷载作用下应变率敏感结构动力响应模型试验方法和系统
本发明公开了爆炸荷载作用下应变率敏感结构的动力响应模型试验方法,首先根据量纲分析推导相关的相似条件;相似定律的建立需要借助于描述动态应力和应变率之间关系的材料本构模型,因此采用Norton方程考虑材料的应变率效应;根据模...
王巨科丛鹏里陈苏傅磊刘爱文李小军
爆炸荷载作用下钢筋混凝土板性能分析
2024年
为了分析爆炸荷载作用下钢筋混凝土板的动力响应,利用有限元开展了单点接触爆炸荷载作用下钢筋混凝土板的压力、位移、钢筋应力-时程响应。结果表明:所有测点的超压时程响应曲线呈现正态分布的趋势;钢筋混凝土板迎爆面最大位移随时间的增加呈现先增加后减小再增加的趋势,表现为倒三角的形状;钢筋混凝土板内部的上层钢筋呈现为受压状态,压力值在0.5s时快速达到峰值15×103Pa;下层钢筋处于受拉状态,爆炸后拉应力在1s时快速达到峰值6×103Pa;当混凝土强度从30MPa增加至70MPa,钢筋混凝土板内部的最大位移降幅为44.2%;当钢筋屈服强度为250MPa增至500MPa,钢筋混凝土板内部的最大位移降幅为16.5%。
王毅
关键词:钢筋混凝土板爆炸荷载动力响应应力
爆炸荷载作用下不锈钢管混凝土构件工作机理研究
2024年
本文进行不锈钢管混凝土构件在爆炸荷载作用下力学性能的试验研究,试验参数包括钢管截面形式(圆形、方形)、比例距离及有无填充混凝土。建立爆炸荷载作用下不锈钢管混凝土构件动态响应的有限元分析模型,模型计算结果得到试验结果的验证。基于验证的有限元计算模型,对比分析不同条件下不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土构件的破坏形态、动态响应和耗能规律。试验和有限元分析结果均表明:随着比例距离减小,构件的破坏程度由弹性变形到弯曲破坏或剪切破坏;混凝土的填充能够有效延缓钢管发生局部屈曲和破坏,构件的承载能力、变形能力和耗能能力得到有效提升,进而提高构件的抗爆性能。在近场爆炸范围内,不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土构件均出现三种可能的整体破坏形态,即弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏,另还伴随有较明显的局部破坏形态;在条件相同包括名义屈服强度相同的情况下,不锈钢管混凝土构件的抗爆性能优于相应普通钢管混凝土构件。
谭清华谭清华贾少刚韩林海
关键词:爆炸荷载超压耗能
小药量双重爆炸荷载作用下钢筋混凝土板动力响应研究
2024年
为研究小药量双重爆炸荷载作用下钢筋混凝土板的动力响应,采用有限元软件LS-DYNA建立了钢筋混凝土板的三维有限元模型。通过与既有试验数据对比,验证了数值模型的合理性;并采用所建数值模型,进一步研究了小药量双重爆炸荷载作用下钢筋混凝土板的动力行为特征。结果表明,随着条形炸药放置角度的不同,混凝土板面的损伤破坏区域呈现出始终沿条形炸药长度方向上分布的规律。小药量双重爆炸荷载作用下,钢筋混凝土板的损伤破坏主要发生在第一次爆炸期间;钢筋混凝土板位移、钢筋轴力和轴向应变在第二次爆炸荷载作用下的增长显著。
张艳玲董斌王新宇王俊
关键词:钢筋混凝土板动力响应
爆炸荷载作用下曲面钢-混凝土钢组合板的动态响应研究
2024年
为探究钢-混凝土-钢组合板(组合板)的抗爆性能,设计四种不同曲率的组合板;利用有限元软件ABAQUS对比研究这四种组合板在爆炸荷载作用下的损伤、位移和能量耗散情况。同时,以曲率为0.75的组合板为例,参数化分析了炸高、炸药量、钢板厚度、混凝土厚度、栓钉间距和直径对其动态响应的影响。研究表明:在相同爆炸作用下,组合板的最大动能和最大跨中位移均随着曲率增大而减小。当内外层钢板总厚度不变时,适度增大内层钢板厚度更有利于降低组合板的最大跨中位移。适度增加组合板的曲率,适度减小栓钉间距或增大栓钉直径均有利于提高组合板的抗爆性。根据非线性回归拟合得到了组合板的最大跨中位移与钢板厚度(或混凝土厚度)和炸药量的两种经验公式。
曲艳东曲艳东汪帅
关键词:爆炸荷载动力响应

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方秦
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师燕超
作品数:57被引量:436H指数:12
供职机构:天津大学
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许金余
作品数:564被引量:2,393H指数:24
供职机构:西北工业大学力学与土木建筑学院
研究主题:混凝土 分离式霍普金森压杆 应变率 岩石力学 高温
柳锦春
作品数:59被引量:342H指数:10
供职机构:解放军理工大学
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