中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China收录期刊
中国建筑科学领域高质量科技期刊分级目录

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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。
  • [1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.抗爆间室结构设计规范:GB 50907—2013[S]. 北京: 中国计划出版社, 2013.
    [2] 中华人民共和国工业和信息化部.石油化工控制室抗爆设计规范:SH/T 3160—2009[S].北京:中国石化出版社,2010.
    [3] SMITH P D,MAYS G C,ROSE T A,et al. Small scale models of complex geometry for blast overpressure assessmen[J]. International Journal of Impact Engineering, 1992,12(3): 345-360.
    [4] 杨科之, 杨秀敏, 邓国强, 等. 封闭结构的内爆炸试验[C]//第二届全国爆炸力学实验技术交流会. 2002: 242-247.
    [5] 杨科之, 杨秀敏, 董军, 等. 抗内爆炸结构的等效荷载设计法[C]//第十二届全国结构工程学术会议. 2003: 606-613.
    [6] 高轩能, 王书鹏, 江媛. 爆炸荷载下大空间结构的冲击波压力场分布及泄爆措施研究[J]. 工程力学, 2010, 27(4): 226-233.
    [7] XU W Z, WU W, LIN Y S. Numerical method and simplified analytical model for predicting the blast load in a partially confined chamber[J]. Computers and Mathematics with Applications, 2018, 76(2): 284-314.
    [8] 李忠献, 师燕超, 史祥生. 爆炸荷载作用下钢筋混凝土板破坏评定方法[J]. 建筑结构学报, 2009, 30(6): 60-66.
    [9] 汪明. 爆炸荷载作用下钢结构损伤机理及砌体墙破碎过程研究[D]. 天津: 天津大学, 2010.
    [10] COLOMBO M, MARTINELLI P, HUAPING R. Pressure-impulse diagrams for SFRC underground tunnels [C]//Computational Modelling of Concrete Structures. London: Taylor & Francis Group,2014.
    [11] Technical Manual (TM5-1300). To resist the effect of accidental explosions[M]. Washington, D.C.: U. S. Department of the Army, Navy and the Air force, 1990.
    [12] 李翼祺, 马素贞. 爆炸力学[M]. 北京: 科学出版社, 1992.
    [13] 李天华, 赵均海, 魏雪英, 等. 爆炸荷载下钢筋混凝土板的动力响应及参数分析[J]. 建筑结构, 2012, 42 (增刊1): 786-790.
    [14] NICKERSON J, TRASBORG P, NAITO C, et al. Finite element assessment of methods for incorporating axial load effects into blast design SDOF analyses of precast wall panels[J]. Journal of Performance of Constructed Facilities, 2015,29(5): 106-112.
    [15] 兰涛, 郭昌灵, 门进杰, 等. 箱板装配式钢结构住宅振动台模型试验研究[J]. 工业建筑, 2018, 48 (9): 1-8.
    [16] 兰涛, 赵廷涛, 刘贵, 等. 箱板式钢结构住宅底部加强区的单片组合墙体有限元分析[J]. 钢结构, 2017, 32 (11): 84-90

    ,46.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  71
  • HTML全文浏览量:  4
  • PDF下载量:  3
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-03-27
  • 网络出版日期:  2024-09-19

目录

    /

    返回文章
    返回