【碩士】砌塊墻體爆炸損傷數(shù)值分析與評估

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　　【碩士】砌塊墻體爆炸損傷數(shù)值分析與評估　　授予學位：碩士　　學位授予單位：沈陽建筑大學　　學位年度：2011　　砌體結(jié)構(gòu)在所有建筑類型中占相當高的比例，混凝土配筋砌塊砌體又是當前砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向之一。然而，砌體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗爆炸荷載的能力相對較低。近年來，爆炸事件頻繁發(fā)生。一旦砌體結(jié)構(gòu)發(fā)生爆炸破壞，將帶來巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，造成嚴重的經(jīng)濟損失和社會不安定。所以，對混凝土砌塊砌體結(jié)構(gòu)抵抗爆炸荷載研究是工程結(jié)構(gòu)抗爆的迫切需要?！　? 本文利用商用有限元軟件對混凝土砌塊墻體爆炸荷載作用下的動力響應(yīng)、破壞模式、倒塌機理等進行了分析，并提出評估措施等。主要工作有以下幾個方面：　?。?）模擬分析了混凝土砌塊墻體動力響應(yīng)的影響因素。本文著重模擬分析了有構(gòu)造柱約束的墻體和縱橫交錯墻體承受不同爆炸沖擊荷載時的動力響應(yīng)和破壞模式。分析了炸藥量、爆炸距離、墻體的約束方式、墻體的配筋等對砌體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的影響規(guī)律。通過模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)：墻體的上下兩端容易發(fā)生剪切破壞，墻體中部易發(fā)生彎曲破壞，縱橫交錯砌體墻和有構(gòu)造柱約束的墻體能夠降低墻體的響應(yīng)并且提高墻體抵抗爆炸沖擊荷載的能力?！　。?）分析了混凝土砌塊墻體在承受爆炸荷載時的倒塌機理。選擇墻體豎向荷載軸壓比分別為0.2、0.3和0.5，相同爆炸距離和炸藥量的三種工況進行模擬分析，模擬得出了兩種倒塌模式— 失穩(wěn)倒塌和受壓倒塌，同時分析了兩種倒塌機理發(fā)生的原因和過程。模擬結(jié)果顯示，在相同爆炸荷載作用下，豎向荷載的軸壓比對倒塌模式有很大的影響?！　。?）分析了混凝土砌塊墻體的破壞形式。分別模擬了砌塊墻體的彎曲破壞、脆性破壞和聯(lián)合破壞，其中脆性破壞主要以剪切破壞為主。模擬結(jié)果顯示：砌塊墻體在遠距離爆炸沖擊荷載作用下容易發(fā)生彎曲破壞；在近距離、炸藥量比較大的情況下容易發(fā)生剪切破壞。但是，在多數(shù)情況下，砌塊墻體會發(fā)生既有脆性破壞特征又有彎曲破壞特征的聯(lián)合破壞?！　。?）提出混凝土砌塊墻體爆炸損傷評估措施。推導出單自由體系在脈沖荷載、動力荷載和準靜態(tài)荷載三種荷載作用下的P-I 曲線。采用數(shù)值模擬法繪制了墻體的P-I 曲線，為了消除墻體尺寸效應(yīng)對P-I 曲線的影響，繪制了三種不同高厚比墻體的P-I 曲線。首先模擬確定出墻體的若干損傷臨界點，再由損傷臨界點擬合出P-I 曲線。　　最后，對全文所做的工作進行了總結(jié)，并對下一步研究工作進行了展望?！　?

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