【碩士】砌塊墻體爆炸損傷數(shù)值分析與評(píng)估

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　　【碩士】砌塊墻體爆炸損傷數(shù)值分析與評(píng)估　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：沈陽(yáng)建筑大學(xué)　　學(xué)位年度：2011　　 砌體結(jié)構(gòu)在所有建筑類(lèi)型中占相當(dāng)高的比例，混凝土配筋砌塊砌體又是當(dāng)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(duì)較低。近年來(lái)，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(lái)巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)不安定。所以，對(duì)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(duì)混凝土砌塊墻體爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)、破壞模式、倒塌機(jī)理等進(jìn)行了分析，并提出評(píng)估措施等。主要工作有以下幾個(gè)方面：　?。?）模擬分析了混凝土砌塊墻體動(dòng)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(cuò)墻體承受不同爆炸沖擊荷載時(shí)的動(dòng)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(duì)砌體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的影響規(guī)律。通過(guò)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(cuò)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(shí)的倒塌機(jī)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(jìn)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(shí)分析了兩種倒塌機(jī)理發(fā)生的原因和過(guò)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(duì)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(yuǎn)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(huì)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(píng)估措施。推導(dǎo)出單自由體系在脈沖荷載、動(dòng)力荷載和準(zhǔn)靜態(tài)荷載三種荷載作用下的P-I 曲線(xiàn)。采用數(shù)值模擬法繪制了墻體的P-I 曲線(xiàn)，為了消除墻體尺寸效應(yīng)對(duì)P-I 曲線(xiàn)的影響，繪制了三種不同高厚比墻體的P-I 曲線(xiàn)。首先模擬確定出墻體的若干損傷臨界點(diǎn)，再由損傷臨界點(diǎn)擬合出P-I 曲線(xiàn)?！　? 最后，對(duì)全文所做的工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)下一步研究工作進(jìn)行了展望?！　?

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