框架结构房间内爆炸冲击波传播规律及荷载分布研究

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在我国,一般民用建筑在设计时,通常并没有考虑爆炸荷载,因此当偶然性爆炸事故或者恐怖爆炸袭击发生时,由于结构抵抗爆炸荷载的能力不足,常常造成结构的局部损坏甚至整体倒塌,造成巨大的财产损失和人员伤亡。结构的抗内爆炸设计需要对结构在内爆炸荷载作用下的动力响应进行分析,而在进行结构动力响应分析之前需要先弄清楚结构所遭受到的内爆炸荷载,因此,研究框架结构内冲击波的传播规律和内爆炸荷载的分布规律对框架结构的抗爆设计和研究都具有重要意义和实用价值。  本文使用显示动力学软件ANSYS/LS-DYNA作为研究工具,实现了爆炸过程的仿真,并通过数值模拟结果与试验结果的对比,对所选取的材料参数、计算方法以及涉及到的关键字参数进行了验证。在已验证的有限元模型基础上,建立了本文所需的计算模型。  本文选取框架结构内的一个房间作为研究对象,设定此房间为完全密闭,通过数值模拟的方法对冲击波在结构内的传播规律、结构壁面所受内爆炸荷载以及壁面所受最大超压的分布规律进行研究。  在完全密闭房间内爆炸模型的基础上,通过改变填充墙、炸药放置高度、炸药当量以及填充墙上开洞大小等参数,来详细研究这些参数对冲击波在结构内传播和结构内壁面所受爆炸荷载的影响。
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