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摘要
炸药的装药形状会显著地影响炸药能量的释放方向，因此，不同的装药形状会对爆炸作用下的结构造成不同的响应与损伤。为研究装药形状对爆炸荷载作用下钢桥面板（钢板和U肋加劲钢板）的动力响应和损伤的影响，本文基于LS-DYNA建立了钢板和U肋加劲钢板在爆炸荷载作用下的有限元模型，并基于现场试验的破坏现象、板的残余位移和加速度时程结果进行了有限元模型的验证。使用基于验证的有限元模型，分析了三种形状（球形、立方体和长径比为1的圆柱体）装药在局部爆炸和整体均匀爆炸作用下钢板和U肋加劲钢板的动力响应和塑性损伤。并在圆柱体装药中考虑圆柱体轴向和径向分别正对钢板和U肋加劲钢板所造成的不同响应与损伤。研究结果表明：在局部爆炸和整体爆炸工况下，圆柱体-1（轴向正对板面）与立方体装药对U肋加劲钢板和平钢板造成的塑性损伤具有较高的相似性；在局部爆炸工况下，圆柱体-1和立方体装药对U肋加劲钢板和平钢板造成的变形的局部特征显著大于圆柱体-2（环形正对板面）和球形装药，平钢板和U肋加劲钢板在局部爆炸工况下会出现明显的内圆顶变形；球形装药爆炸下的平钢板和U肋加劲钢板的位移响应和塑性损伤最小，且球形装药爆炸下钢板和U肋加劲钢板的变形较为均匀；四种装药布置形式的炸药爆炸下，钢板和U肋加劲钢板的位移响应和损伤排序为：立方体≈圆柱体-1（轴向正对板面）>圆柱体-2（环向正对板面）>球形。
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单位东南大学; 土木工程学院
