爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动力响应及数值模拟

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随着城市化进程的不断推进,许多桥梁和高层混凝土建筑结构不断出现,由于人为或偶然因素的作用,这些建筑结构随时都可能受到撞击和爆炸袭击,一般作用在结构上的爆炸荷载是一种具有较大破坏性的短时荷载,所以爆炸和撞击事故一旦发生,将给人们的生命财产带来巨大的损失,因此爆炸作用下建筑结构的动力响应情况这一课题受到了众多研究人员的注意。本文在阅读了大量参考文献的基础上主要研究了应力波传播规律和爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁结构的动力力响应,做了以下几方面的工作:1、研究了应力波在各种介质中的传播规律,运用波动方程和初始条件、边界条件求出应力波在不同介质中的传播函数,通过传播函数可以得到传播介质中任何质点的振动情况。2、通过应力波传播函数得出了应力波传播范围内各质点的振动速度和位移随传播距离的衰减公式。3、介绍了模态叠加法、精细时程计算法和数值模拟方法的计算原理和步骤,并比较这三种方法在计算爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁动力响应时的优缺点。4、本文用精细时程计算法和abaqus数值模拟法计算了多个荷载作用下简直梁的动力响应,验证多个荷载作用下简支梁上每个质点的位移等于每个荷载单独作用时该质点的位移和,满足叠加原理。5、使用abaqus模拟了六层框架结构在爆破地震作用下的动力响应,得到框架结构每层各个质点在X、Y、Z三个方向的振动位移、速度图像。为判断该结构是否会发生破坏提供理论依据及结构的抗爆设计提供参考。最后对本文工作进行总结,归纳出了主要结论,并指出了本论文研究的不足指出。
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