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摘要
基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立钢筋混凝土框架结构、炸药、空气、破片的模型,研究RC框架结构在破片和冲击波作用下的损伤倒塌及防护加固技术。通过对爆炸荷载下框架结构的动力响应及破片侵彻混凝土的实验进行数值模拟,验证本构模型选取、研究方法、接触选择等的合理性。对框架角柱、边中柱、中柱在不同爆点处冲击波单独作用、冲击波和破片复合作用下,结构的毁伤破坏以及连续倒塌情况进行对比分析,并研究破片层数对框架结构损伤破坏及连续倒塌的影响。研究结果表明:在抗爆设计时,应考虑破片侵彻作用对结构的毁伤破坏;当炸药位于不同爆点时,结构的倒塌速率、倒塌面积存在差异;随着破片层数增加,结构的损伤破坏程度增大,倒塌速率加快;聚脲弹性体加钢丝网的联合防护方式能够明显提升结构的抗复合作用性能;在梁柱节点处沿梁长设置加固钢筋以及附加钢板,能够提高框架结构抗连续倒塌能力,防止结构的连续倒塌。
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单位天津大学; 建筑工程学院
