钢筋混凝土框架砌体填充墙结构在爆炸冲击荷载作用下的动力响应研究

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当前和平与发展是时代的主旋律,但是在和平的旋律中存在着一些不稳定的因素,那就是恐怖主义。随着恐怖主义的蔓延,炸药爆炸这种手段越来越多被恐怖分子所利用,这种爆炸恐怖活动对国际社会的和平与安宁造成了巨大威胁,成为危害国家安全和社会稳定的主要因素。除了恐怖袭击引起的爆炸以外,还有燃气爆炸、工业生产中的突发爆炸等意外事件,所以对爆炸防护设计原理及技术措施的研究是一个现实而迫切的课题。研究结构在爆炸冲击荷载下的破坏分析是防爆抗爆的一个重要领域。现在对于各种突发性爆炸冲击荷载下,有效地设计和防护结构或构件的研究还没有一套完整的理论,还需要不断的探讨和研究。本文主要对爆炸冲击荷载作用下钢筋混凝土框架砌体填充墙结构的动力响应进行了数值模拟。运用有限元软件LS-DYNA建立框架结构实体模型进行计算,推导出在爆炸荷载作用下防止钢筋混凝土框架砌体填充墙结构倒塌和破坏时所需的安全折合距离,并将得出的结果与有关文献的研究成果和规范说明进行比较。文中分别取了四种折合距离,计算了四种不同折合距离时结构的动力响应,并给出了在不同时刻钢筋混凝土框架砌体填充墙结构的位移响应云图,塑性应变云图,Von Mises应力云图,柱中节点的位移时程曲线以及梁跨中节点的位移时程曲线。得到以下结论:爆炸荷载作用下结构的响应随着折合距离的增加会产生一系列的变化,根据不同折合距离时结构的位移响应云图,塑性应变云图,Von Mises应力云图可以将钢筋混凝土框架砌体填充墙结构的破坏级别定义为钢筋混凝土框架的倒塌;砖砌体边墙的倒塌;砖砌体前墙的倒塌;过度破坏等四类。随着折合距离的增大,而爆心与结构的距离不变,爆炸荷载的压力峰值相对减小许多,所以构件的位移会相应减小很多。本文建立了钢筋混凝土框架砌体填充墙结构模型,得出了不同折合距离下结构的破坏形式及其安全折合距离,对结构的抗爆设计可以提供有效的依据。
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