爆炸荷载作用下钢管混凝土柱的动力响应研究（可复制毕业论文）.pdf

要摘近年来,国际上的爆炸恐怖活动泛滥,已对国际社会和人民生命财产造成严重威胁。在爆炸冲击荷载作用下的动力响应已成为工程界的一个重要课题。钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好以及制作和施工方便等优点,已被广泛地应用于工程结构中。目前对钢管混凝土构件在准静态荷载作用下的力学性能已有很多研究,但是对于其在爆炸、冲击和侵彻等偶然荷载作用下的性能研究较少。因此,研究钢管混凝土柱在爆炸冲击荷载作用下的动力响应具有非常重要的意义。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对方钢管混凝土柱在表面爆炸荷载作用下的动态响应进行了研究。后采用推导的理论公式和有限元软件分别计算了不同折合距离时柱的最大动力响应位考虑到框架柱的实际工作情况,进一步对构件在表面爆炸荷载作用下的动态响应进行了数值分析,结果表明:随着折合距离的增大,柱子的整体变形逐渐减小,内填混凝土发生了严重破坏,而钢管由于自身刚度较大、强度较高、延性好,能吸收大部分的能量,另外内填混凝土破坏时向四周膨胀可以限制钢管发生屈曲,所以钢管只在柱背压面中部和迎压面两端的一小部分区域发生了破坏,不至于柱子在受高压、瞬时的荷载时发生瞬问坍塌,因此钢管混凝土柱在防护结构中具有重要的应用价值。通过分析方钢管混凝土柱在不同折合距离下的侧向位移和材料的失效情况,可以得出当折合距离约为时,爆炸荷载对方钢管混凝土柱的影响可以忽略不计。关键词:钢管混凝土,表面爆炸荷载,等效单自由度体系,数值模拟,动态响应对于重要的建筑物和防护结构,通常都要考虑爆炸冲击荷载的作用,因此研究工程结构首先采用钢管混凝土统一理论和理想刚塑性材料模型,将方钢管混凝土柱简化为等效单自由度体系,利用单自由度的分析方法推导了该体系的动力响应最大位移公式。然移,并进行了相互验证。土和外包钢管的破坏逐渐减小。在表面爆炸荷载作用下,当折合距离较小时,内填混凝
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别雌轹起伊口年孪多多主乙收创性声明论文知识产权权属声明论文作者签名:歹弓;蒶本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论弟一早珀研究背景及意义起,其中选择公共场所、重点繁华地区进行爆炸犯罪的明显增纠。年发生在恐怖活动,爆炸恐怖活动已成为当今恐怖分子最常用、最普遍与最主要的活动形式。据相关资料统计,在~年的年内,爆炸、暗杀、武装袭击、绑架与劫持人质、劫机与劫持车船占全球恐怖活动的%以上,而爆炸恐怖一项就占%以上。我国近年美国的植老鳎υ际澜缑骋字行牡牧阶μ齑舐ピ诜苫不骱笈ㄑ坦龉觯钪倒塌,造***死亡的历史惨剧。年路⑸谘怕蚣哟锬喜拷鹑谏涛袂木烈爆炸至少造成怂劳觯余人受伤,澳大利亚驻印尼大使馆和爆炸附近啄的高层建筑受到严重破坏,玻璃几乎全部被震碎。年月印度新德里市中心连续发生鸨ㄊ录斐怂劳耸苌恕1ǹ植阑疃殉晌N<肮拾踩ǖ囊颗“毒瘤”,不仅给社会带来生命和财产的损失,而且对公众的心理造成巨大的压力,严重影响了国家安全和社会稳定。除了恐怖袭击引起的爆炸事件外,还有燃气爆炸、工业生产中的突发爆炸等意外事件,防爆抗爆等措施的深入研究是一个现实而迫切的重要课题。另外,在军事、民用技术领域存在许多碰撞问题,如弹靶的撞击侵彻,车辆受撞时乘员及货物的安全防护,核反应堆外壳安全防护,宇宙飞船的防护,飞机挡风玻璃的鸟撞击,飞机撞击建筑物,汽车轮船等交通工具撞击桥梁、货台支架,爆炸后冲击波及破片对结构的振动、撞击破坏等。如年拢国道九江大桥被一艘运输船撞击桥墩,造成约浊琶嫣K匝芯拷ㄖ峁乖谧不骱稍叵碌乃鹕撕推苹捣治鍪枪こ防灾减灾研究中的一个重要领域。在各种突发性爆炸冲击荷载下,如何有效地防护结构物及构件免遭严重破坏,大幅降低生命财产损失,已经成为世界各国工程科技人员关心的又一项重要而现实的课题。钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好以及制作和施工方便等优点,能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要,符合现代施工技术的工业化要求,因而略诒辉嚼丛焦惴旱赜τ糜诘ゲ愫投嗖愎ひ党Х恐⑸璞腹辜苤⒏髦种Ъ堋当今世界,恐怖活动泛滥,已对国际社会安全造成重要威胁。纵观国际上已发生的来的统计表明,涉爆案件发案频率很高,每年以%的速度增长,年的发案高达长安大学硕