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爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁毁伤判据研究汪维;刘瑞朝;吴飚;李林;黄家蓉;王幸【摘要】为研究钢筋混凝土梁在爆炸波作用下的毁伤判据,对两种尺寸的钢筋混凝土梁在缩比条件下进行了不同爆炸距离作用和装药量下的试验研究.试验中以高层和框架结构中最常见的两种梁为研究对象,通过11次独立的爆炸试验,观测了钢筋混凝土梁在不同装药量下的破坏模式和破坏特征.研究结果表明:钢筋混凝土梁在近区爆炸荷载作用下,在同一爆高下,随着装药量的增加,梁的破坏程度逐渐增加,破坏模式由迎爆面中心两侧少量混凝土脱落和背爆面少量断裂裂纹逐渐增加为迎爆面倒三角锥形式混凝土压碎弯曲破坏,背爆面出现三角锥裂纹和背爆面少量混凝土脱落破坏,最终迎爆面和背爆面三角锥破坏区域贯通形成中心区域压碎崩塌弯曲破坏;崩塌区域的尺寸随着装药量增加而逐渐增加.近区爆炸(以爆距0.5m为例)作用下,试验钢筋混凝土梁的毁伤判据为:当比例爆高Z＞0.4 m/kg1/3时,梁遭受到轻微破坏;当比例爆高0.3 m/kg1/3＜Z＜0.4 m/kg1/3时,梁遭受到中等破坏;当比例爆高0.28 m/kg1/3 ＜Z＜0.3m/kg1/3时,混凝土梁遭受重度破坏;当比例爆高Z＜0.28m/kg1/3,梁遭受严重破坏.在近区爆炸作用下,钢筋混凝土梁的破坏不仅依赖于爆炸比例距离,还与爆高有关,同一比例距离下爆高越大,梁试件的破坏越严重.研究结果可为工程应用及毁伤评估提供参考.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2016(037)008【总页数】9页(P1421-1429)【关键词】兵器科学与技术;爆炸荷载;钢筋混凝土梁;破坏模式;毁伤判据【作者】汪维;刘瑞朝;吴飚;李林;黄家蓉;王幸【作者单位】总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】O383在钢筋混凝土结构构件表面附近爆炸时，产生的爆炸波会对结构构件造成损伤和破坏。
爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的破坏形态研究随着公路桥梁建设的不断发展,战争和偶然事故引发的桥梁爆炸事故越来越严重。
桥梁结构在爆炸冲击荷载作用下的抗爆研究也随着当前日益升温的保障安全生产和预防恐怖主义等国内外形势发展而变得日趋活跃。
钢筋混凝土梁是桥梁工程中得到广泛应用的一种基本构件,研究其在爆炸载荷作用下的塑性变形响应及破坏情况成为桥梁工程领域中的新兴课题。
本文深入研究了爆炸现象、爆破冲击波等的基本特点、规律;提出了爆炸荷载作用下,钢筋混凝土结构的破坏机理,基于流体力学的基本理论,确定了合理的爆轰波的计算参数:结合钢筋混凝土结构有限元分析理论,采用大型有限元ANSYS计算程序,建立了钢筋混凝土梁的有限元计算模型,利用脉冲荷载模拟爆炸冲击波,对梁体在爆炸荷载作用下塑性变形和破坏形态进行了系统分析;同时,通过分析爆速、混凝土强度、主梁配筋率等基本参数,总结了在爆炸荷载作用下,梁体破坏形态的主要影响因素。
本文的研究结果对预测桥梁整体结构的塑性变形、提高结构的抗爆能力具有重要的工程应用价值。
2021年第3期3月混凝土与水泥制品CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS2021 No.3M arch爆炸冲击载荷下钢板-混凝土组合结构的动态 性能和破坏机理研究进展秦彦帅！，曲艳东！，2,李继野2,张瑞雪！，于跃 1(1.辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁锦州121001;2.大民族大学土木工程学院，辽宁大连116650)摘要：钢板-混凝土组合结构（S P C C S)是一种具有自重轻、延性和抗力高、施工简便和经济效果显著等优点的新型混凝土组合结构。
爆炸冲击载荷作用下S P C C S的力学性能与常规载荷作用下的结构性能相比，存在较大区 别。
论述了S P C C S的构成特性与分类，从理论、试验和数值模拟三个方面综述了爆炸冲击载荷作用下S P C C S的动 力响应和损伤破坏的最新研究成果，并对其未来发展趋势进行了展望。
关键词：钢板-混凝土组合结构；抗剪连接件；爆炸载荷；动力响应；抗爆性能中图分类号：TU398 文献标识码：A doi：10.19761/j.1000-4637.2021.03.082.06Research Progress on Dynamic Performances of Steel Plate-concrete CompositeStructures Under Blast LoadsQIN Yan-shuai1,QU Yan-dong1,2,LI Ji-ye2,ZHANG Rui-xue1,YU Yue1(i.S c h o o l o f C iv il and A rc h ite c tu ra l E ng in e e rin g, L ia o n in g U n iv e rs ity o f Technology, Jinzhou 121001, C hina; 2.C ollege ofC iv il E ng in e e rin g,D a lia n M inzu U n iv e rs ity, D a lia n116650, China)Abstract：As a new type o f com posite stru cture, steel plate -c o n c re te com posite structure (SPCCS) has ce rta in advantages, such as lig h t w eigh t, h ig h d u c tility and resistance, sim ple co n stru ctio n and s ig n ific a n t econom ic effect. The m e chanica l properties o f SPCCS u n d e r blast loads are d iffe re n t fro m those u n d e r con vention al loads. The com position ch a racte ristics and c la ssifica tio n o f SPCCS are discussed in enginee ring fie ld s, and the latest research results o f dyn am ic response and fa ilu re o f SPCCS u n d e r blast loads are sum m arized fro m three aspects o f theory, exp erim e nt and n u m e rica l sim u la tio n, and the developm ent tre n d o f SPCCS in the fu tu re is prospected.Key words：Steel plate -c o n c re te com posite stru cture; Shear connector; B last load; D ynam ic response; A n ti -explosion perform ance0 前言近年来，特殊基础设施如核电工程、地下工程、近海结构和海洋6台等不断涌现。
爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应及抗爆加固研究李鹏飞;田超;赵耀辉;强霖
【期刊名称】《重庆建筑》
【年(卷),期】2024(23)4
【摘要】某些工业厂房对构件抗爆有特殊需求,需对构件进行抗爆设计。
淄博某石化企业因增设化工设备,厂房内的局部混凝土柱需承受爆炸冲击荷载,则相关范围内的混凝土柱应进行抗爆加固处理。
该文使用有限元软件通过对钢筋混凝土柱采用不同碳纤维布加固方式(封闭缠绕粘贴、侧面粘贴)的破坏模式、动力响应分析发现,当构件受初始冲击作用时,应力较大位置集中于两端,此时构件以剪切变形为主;采用全截面围贴加固钢筋混凝土柱时,碳纤维布作用同于柱内纵向钢筋,并可提供围箍效应,类似于柱内受剪箍筋,故相比于对面粘贴的加固方式可明显改善构件的延性。
研究可为同类型混凝土柱的抗爆加固设计提供相关数据支持,并具有一定的借鉴意义。
【总页数】3页(P48-50)
【作者】李鹏飞;田超;赵耀辉;强霖
【作者单位】淄博市建筑设计研究院有限公司;淄博市鲁中勘察设计审查咨询中心;山东省物化探勘察院
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
【相关文献】
1.爆炸荷载的数值模拟及近爆作用钢筋混凝土板的动力响应
2.单侧隧道内爆炸荷载作用下双线地铁隧道的动力响应与抗爆分析
3.爆炸荷载下钢筋混凝土柱的动力响应及破坏形态分析
4.CFRP加固砌体填充墙抗燃气爆炸泄爆荷载的优化设计及动力响应
5.爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应与破坏模式
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爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应与破坏模式钢筋混凝土柱的动力响应与破坏模式在爆炸荷载作用下具有独特的特征。
本文将详细介绍爆炸荷载对钢筋混凝土柱的动力响应以及可能导致的破坏模式。
首先，钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的动力响应主要包括两个方面，即冲击荷载引起的整体位移响应和爆炸荷载引起的振动响应。
冲击荷载是指爆炸荷载作用下形成的冲击波传播到钢筋混凝土柱时产生的力的瞬时作用。
这种冲击荷载会导致钢筋混凝土柱产生较大的位移响应。
位移响应包括柱体的整体位移、挠度和变形等。
冲击荷载引起的位移响应主要受到钢筋混凝土柱的刚度、质量和冲击物的强度等因素的影响。
振动响应是指钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下由于冲击荷载的振动作用产生的振动现象。
振动响应包括柱体的振频、振幅和振型等。
爆炸荷载引起的振动响应主要受到钢筋混凝土柱的频率特性和耐震性能等因素的影响。
振动响应不仅会导致钢筋混凝土柱整体的振动，还会引发柱体内部钢筋的滑移、混凝土的开裂和破碎等。
其次，爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱可能出现多种破坏模式。
根据破坏的性质和范围，可以分为整体破坏和局部破坏两种情况。
整体破坏是指钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下发生的完全破坏，柱体失去承载能力。
整体破坏一般分为冲击波作用下的冲击破坏和爆炸荷载作用下的挤压破坏两种。
冲击破坏是指当冲击波传播到柱体时，冲击力对柱体产生的瞬时作用，超过了柱体的承载力，导致柱体整体失去承载能力。
冲击破坏主要是由于冲击荷载作用下柱体的刚度不足或冲击物的强度较大导致的。
挤压破坏是指爆炸荷载作用下，柱体受到较大的振动力，导致地面或其他约束条件下柱体的挤压受力过大，从而导致柱体整体失去承载能力。
挤压破坏主要是由于振动荷载导致柱体在地面或其他约束条件下的挤压作用引起的。
局部破坏是指钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下发生的钢筋滑移、混凝土开裂和破碎等局部破坏现象。
局部破坏不会导致柱体整体失去承载能力，但会降低柱体的耐久性和稳定性。
爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱和板动力响应及损伤评定的数值
模拟
钢筋混凝土柱和板作为钢筋混凝土框架结构中的主要构件,其抗爆性能直接影响到整个框架结构在爆炸荷载作用下的安全性。
本文使用有限元软件
LS-DYNA3D研究了钢筋混凝土柱和板在爆炸荷载作用下的动力响应及损伤程度,主要结论如下：(1)钢筋混凝土柱在爆炸荷载冲量不变的情况下,随着荷载超压峰值的提高,当荷载由动力荷载变为冲量荷载时,柱的破坏模式会从中部弯曲破坏转变为端部剪切破坏。
(2)根据载荷作用后结构的剩余承载力,引入损伤度评定钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的损伤情况。
由柱在不同损伤程度时的超压渐近线和冲量渐近线绘制出压力-冲量曲线(P-I曲线),并用以预测柱在任意爆炸荷载
作用下的损伤程度。
(3)考虑钢筋混凝土柱的设计参数对其抗爆性能的影响,通过改变混凝土立方体抗压强度、增加纵筋配筋率和缩小箍筋间距可以有效地提高钢筋混凝土柱的抗爆性能。
但当其超过一定范围后,对钢筋混凝土柱的抗爆性能提高极为有限。
(4)研究了双向布筋钢筋混凝土板在爆炸荷载作用F的动力响应。
当炸药沿着板中面向边界方向移动时,板的破坏模式由板中心弯曲破坏变为板支座处的剪切破坏,同时板的损伤程度也在增加；其破坏模式及损伤程度还与板内钢筋构造形式、支座模式及炸药当量等参数相关；全跨长布置负弯矩钢筋可以明显地提高板的抗爆性能。
