论文部分内容阅读
爆炸加载下建筑物的破坏程度评估在爆炸事故分析、结构抗爆设计、反恐和军事领域均是一个重要的课题。由于涉及到爆炸力学、结构动力学和计算力学等多个学科的相关内容,爆炸破坏评估是一项专业要求较高且非常耗时的工作,因此迫切需要发展一种快速、准确的评估方法。本文从建筑物结构上的爆炸载荷的预测、爆炸荷载下建筑物构件的动态响应及毁伤评估等方面,系统地对建筑物整体结构在外爆下的损伤快速评估方法展开研究。首先基于等效单自由度分析方法和P-I曲线评估方法给出了爆炸荷载下建筑物构件的毁伤评估。对于爆炸冲击波与建筑物结构外部和内部互相作用这一复杂的过程,本文提出了将绕射作用等效为直射的简化计算方法,以及爆炸冲击波对结构内部作用的简化模型,计算效率高且精确度也在可接受的范围。针对目前抗爆设计和动力分析的研究对象主要局限于构件这一实际情况,本文将构件的抗爆性能、破坏准则设定在整体结构的安全性上,在对单个构件的爆炸毁伤快速评估的基础上,结合作用在建筑物结构上的爆炸荷载的快速计算,提出了建筑物整体结构的爆炸毁伤快速评估方法。使用自主编写的建筑物爆炸毁伤快速评估仿真程序对天津大爆炸中的受损建筑物进行毁伤评估,并实现了三维显示,极大地缩减了相关问题的计算时间,节约了计算资源,评估结果与爆炸现场的真实情况较为符合,表明本文提出的简化模型与评估方法能够较好地运用到实际工程中。