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大药量爆炸荷载下抗爆间室内冲击波传播规律及结构损伤分析

兰涛 高睿祥 刘鑫 李然 薛辰

兰涛, 高睿祥, 刘鑫, 李然, 薛辰. 大药量爆炸荷载下抗爆间室内冲击波传播规律及结构损伤分析[J]. 工业建筑, 2024, 54(8): 28-43. doi: 10.3724/j.gyjzG24032714
引用本文: 兰涛, 高睿祥, 刘鑫, 李然, 薛辰. 大药量爆炸荷载下抗爆间室内冲击波传播规律及结构损伤分析[J]. 工业建筑, 2024, 54(8): 28-43. doi: 10.3724/j.gyjzG24032714
LAN Tao, GAO Ruixiang, LIU Xin, LI Ran, XUE Chen. Analysis of Shock Wave Propagation Rules and Structural Damage in Blast Resistant Chamber Under Large Explosive Loads[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(8): 28-43. doi: 10.3724/j.gyjzG24032714
Citation: LAN Tao, GAO Ruixiang, LIU Xin, LI Ran, XUE Chen. Analysis of Shock Wave Propagation Rules and Structural Damage in Blast Resistant Chamber Under Large Explosive Loads[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(8): 28-43. doi: 10.3724/j.gyjzG24032714

大药量爆炸荷载下抗爆间室内冲击波传播规律及结构损伤分析

doi: 10.3724/j.gyjzG24032714
基金项目: 

中国船舶集团国际工程有限公司自立科技创新与研发项目(G22F-F01-B-t006)

国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2019YFE0112900)。

详细信息
    作者简介:

    兰涛,博士,研究员,主要从事钢结构研究,qd_lantao@163.com。

    通讯作者:

    高睿祥,硕士,助理工程师,主要从事钢筋混凝土抗爆研究,gaoruixiang2020@163.com。

Analysis of Shock Wave Propagation Rules and Structural Damage in Blast Resistant Chamber Under Large Explosive Loads

  • 摘要: 通过LS-DYNA有限元模拟软件对抗爆间室在超过100 kg TNT当量爆炸下的冲击波传播规律和结构损伤进行了研究。分析了水平和竖直截面的空气压力分布及超压峰值变化,探讨了冲击波的传播规律,并研究了不同参数对抗爆间室破坏模式的影响。提出基于支座转角的三个损伤指标:λ(顶盖弯曲弦长与顶盖长度之比)、η(墙板脱落面积与表面积之比)、μ(顶盖弯曲曲率半径与半跨之比)评估损伤程度。结果表明:后墙区域峰值超压远大于泄爆面区域;增加墙板厚度和混凝土强度可将破坏模式由剪切破坏转为弯曲破坏,配筋率和钢筋屈服强度对破坏模式影响不大,但可增强抗剪和抗弯能力。设计建议包括墙板厚度不小于300 mm,混凝土强度为C30~C40,钢筋屈服强度为235~400 MPa。根据损伤结果,抗爆间室内的试验台位置应满足"位于抗爆间室泄爆面与中间面之间的区域"这一构造要求。
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  • 收稿日期:  2024-03-27
  • 网络出版日期:  2024-09-19

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