钢板-泡沫材料复合夹层板抗爆性能试验研究

钢板-聚氨酯泡沫夹层板是一种应用于地下防护结构的新型复合材料。为探讨该种复合材料夹层板在爆炸荷载作用下的性能,确定其破坏形态和特点,对其进行了野外抗爆特性试验研究。结果表明,复合材料夹层板抗爆能力强,吸能特性好,具有抗多次重复爆炸破坏而不丧失使用功能的特点。     

泡沫混凝土抗爆性能的试验研究

通过对自行设计的混凝土-泡沫混凝土-混凝土复合防护结构在爆炸冲击波作用下的吸能特性进行了试验研究,就不同密度的泡沫混凝土在复合防护结构中抗爆吸能作用进行了比较。结果表明:①复合防护结构中泡沫混凝土层具有明显的吸能作用;②随着泡沫混凝土密度的减小,经过该层后爆炸冲击波峰值应力、应变急剧衰减;③复合防护结构的抗爆吸能是以牺牲外层及泡沫混凝土来保护下层结构的。     

CFRP加固钢筋混凝土拱抗爆性能数值分析

采用LS-DYNA软件对爆炸作用下的钢筋混凝土半圆拱的抗爆性能进行数值模拟,模拟结果与空爆试验结果基本一致.依据混凝土拱的宏观破坏与结构动力响应确立了不同类型的CFRP加固方案,并对不同加固方案下复合拱结构的抗爆性能进行对比分析.研究发现钢筋混凝土拱的主要破坏模式为混凝土开裂及震塌,CFRP加固可以有效改善构件整体的受...     

人防地下室抗爆性能数值模拟

采用ANSYS/LS-DYNA软件,建立了地下室主体结构、炸药、空气和土壤的三维有限元模型,并采用流固耦合算法,得出了爆炸冲击波和等效应力在地下室主体结构和周边介质中的分布规律,指出地下室顶板在抗爆加固设计中需要着重考虑。     

聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土性能的试验研究

设计四种等级的聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土,研究其抗压强度、导热系数、干燥收缩值和碳化系数与干密度的关系;研究聚苯乙烯颗粒掺量对同一密度等级泡沫混凝土的干密度、抗压强度和导热系数的影响.结果表明:聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土抗压强度与导热系数均随干密度的增大而增大;对同一干密度等级,随着聚苯乙烯颗粒掺量的增加,泡沫混凝土干密度、抗...     

砖墙抗爆性能的数值模拟研究

砖墙广泛应用于建筑物外墙和混凝土框架填充墙.为研究砖墙的抗爆性能,本文以典型的砖墙为例,采用LS-DYNA有限元分析方法,采用将砖和砂浆分开建模的方法,建立了精细化有限元分析模型,并合理确定了材料模型、破坏准则及计算参数,数值模拟了砖墙在爆炸荷载作用下的动态响应和损伤破坏过程.研究表明,本文所建立的砖墙分离式分析模型和...     

全封闭的钢-混凝土-钢夹层板抗爆性能的数值分析

利用全封闭钢-混凝土-钢夹层板保护结构内人员和设备免受外部爆炸荷载伤害，是一种极有效的手段。本文运用大型ANSYS有限元软件分别对静力荷载及爆炸荷载情况下全封闭钢-混凝土-钢夹层板的响应进行了数值分析，并与同种荷载情况下普通钢筋混凝土板做对比，得出了这种复合结构在抗力、变形、裂缝方面均具有明显优势的结论，说明了该结构在抗爆炸领域中具有较高的实用意义和价值。     

大直径盾构隧道复合泡沫铝保护层抗爆性能研究

大直径盾构隧道具有较高的安全性要求,在设计阶段就要对结构抗爆性能与结构防护进行考虑。泡沫铝材料有较大的变形和吸能作用,作为保护层在隧道结构抗爆性能上具有很大的应用前景。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,模拟了深圳妈湾隧道在内爆炸冲击荷载作用下,大直径盾构隧道的结构损伤、管缝变形、螺栓失效情况。通过对比有无复合泡沫铝保护层的情况,可以看到,复合泡沫铝保护层能够显著地提高大直径盾构隧道的抗爆性能。该结论对于爆破与防护工程设计均具有很好的参考价值。     

石墨改性EPS颗粒对超轻泡沫混凝土性能的影响

采用普通硅酸盐水泥、气凝胶粉、石墨改性EPS颗粒、发泡剂等制备了干密度约为120 kg/m3的石墨改性EPS颗粒超轻泡沫混凝土,研究了石墨改性EPS颗粒对其密度、力学性能、吸水率、导热系数和孔结构的影响。结果表明：当石墨改性EPS颗粒掺量为30%时,超轻泡沫混凝土的各项性能最优,抗压强度为0.25 MPa,吸水率为10.3%,导热系数为0.032 6 W/(m·K);随着石墨改性EPS颗粒掺量的增加,损泡率明显增大,孔径分布和孔结构参数发生明显改变。     

双线盾构隧道及其联络通道抗爆性能研究

该文针对既有双线盾构隧道及其联络通道复杂结构的防护问题,采用ANSYS/LS-DYNA非线性显示动力有限元程序并结合流固耦合算法,对不同TNT当量、不同炸药位置、不同埋深条件下结构的动力响应进行全面研究。结果表明:随着TNT当量的减小,结构钢筋与混凝土单元的Mises等效应力不断减小,TNT当量从542 kg降到275 kg减小的应力值大于TNT当量从275 kg降到145 kg减小的应力值。爆源位置对结构的整体损伤情况影响不大,结构某点的位移主要取决于该点距离爆源的距离。埋深较小时隧道顶部钢筋和混凝土的拉应力峰值较大,为了有效增强结构的抗爆性能应加大埋深。     

地下超高性能钢纤维混凝土隧道衬砌抗爆性能模拟研究

针对超高性能钢纤维混凝土(UHPSFRC)隧道衬砌的抗爆性能,运用有限元软件LS-DYNA建立了超高性能钢纤维混凝土隧道衬砌在内爆荷载作用下的三维有限元模型,比较了UHPSFRC隧道衬砌与普通混凝土隧道衬砌抗爆性能的异同,研究了爆源位置、隧道埋深、钢纤维掺量等参数对UHPSFRC隧道衬砌抗爆性能的影响。结果表明:与普通混凝土隧道衬砌相比,UHPSFRC隧道衬砌抗爆性能更为优异;偏心爆炸情况下隧道衬砌主要表现为局部破坏,并且局部破坏程度要明显大于中心爆炸情况;与深埋工况相比,浅埋隧道衬砌在爆炸荷载作用下的损伤破坏更为严重;在一定范围内钢纤维掺量越大,隧道衬砌抗爆性能越好。     

拱顶箱形结构抗爆性能试验研究

针对精确制导武器打击作用,提出了一种新型结构形式--拱顶箱形结构,并通过野外接触爆炸效应试验,分析了新型结构的整体抗爆性能和宏观破坏特征.研究结果表明:拱顶箱形结构形式由于拱顶结构的加入和拱顶下空气层的存在加大了防护层的厚度,基本避免了顶板自身的破坏;该结构可以提高工程的一个抗爆荷载等级.     

超高性能钢筋混凝土与普通钢筋混凝土柱结构抗爆性能的比较研究

运用显式有限元动力分析软件LS-DYNA,建立了典型钢筋混凝土柱的三维有限元模型。该模型采用了钢筋混凝土的分离式建模,不考虑两者之间的粘结滑移而考虑混凝土材料的应变率效应。在有限元模型的基础上,通过对比超高性能钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱结构在爆炸荷载作用下的动力响应,研究了超高性能混凝土柱结构的抗爆性能。研究结果表明,与普通钢筋混凝土柱结构相比较,超高性能钢筋混凝土柱结构的抗爆性能有十分显著的提高。     

聚氨酯泡沫材料动力性能及在工程抗爆领域的应用

聚氨酯泡沫材料轻质、可变形能力和耗能能力强、价格低廉,已广泛应用于各行业的缓冲缓震、消波耗能领域中。对目前聚氨酯泡沫材料的动态力学性能及其抗爆性能的影响因素进行了梳理,并对其在复合地下抗爆结构的应用前景进行了探讨。     

不同方案钢板混凝土防爆墙的抗爆性能分析

减小爆炸破坏的有效方法是在爆炸点与建筑物之间设置一道防爆墙。采用LS-DYNA软件借助已有文献推荐的方法建立数值分析模型。研究了不同药量爆炸荷载下钢筋混凝土防爆墙(RCBW)的破坏过程。提出了4种不同方案的钢板混凝土防爆墙并对其抗爆性能进行分析、排序。最后,利用RC框架作为防护对象,分析不同钢板混凝土防爆墙的防爆效果。结果表明：爆炸荷载下钢筋混凝土防爆墙的破坏过程分为3个阶段,处于第3阶段的钢筋混凝土防爆墙发生严重的破坏。相比较于钢筋混凝土防爆墙,4种不同方案的钢板混凝土防爆墙的抗爆性能均有明显的提高,其中双面钢板混凝土防爆墙的防爆效果最好。爆炸荷载下,经双面钢板混凝土防爆墙防护后的RC框架柱没有发生任何破坏,而经其他3种方案防护的框架柱均有一定程度的塑性损伤。     

爆炸冲击荷载下的大坝抗爆性能及防护研究进展

高坝大库失事后果严重,突发爆炸冲击荷载作用下的大坝抗爆安全评价及防护问题值得关注.研究恐怖爆炸袭击或意外爆炸荷载作用下大坝的非线性动态响应行为及毁伤机制,评估大坝遭受爆炸袭击后的生存能力,对提高水利水电工程的抗爆安全性至关重要.从大坝抗爆试验和数值分析方法等方面论述了大坝抗爆防护相关研究进展,指出大坝抗爆防护研究亟待解...     

点阵夹芯结构拱形防护门抗爆性能研究

传统钢制防护密闭门采用梁板式结构,存在门体笨重、结构形式单一的不足,在冲击波设计荷载作用后又存在开启困难、抢修不易的问题,因此提出一种采用金字塔型点阵夹芯的点阵拱形防护密闭门。采用有限元数值模拟方法,在忽略门框、铰页和闭锁的影响下,系统分析了前面板厚度、后面板厚度、点阵夹芯支撑杆尺寸等参数对防护性能的影响规律,给出最优设计方案。经核6级冲击波作用的验证,较传统的梁板式防护密闭门,点阵拱形防护门后面板位移较小,且其质量仅为梁板式防护密闭门的37.71%,防护性高、质量轻便,达到了设计目标。     

砂质土壤的EPS颗粒混合轻质土动弹性能研究

综合考虑了砂土与EPS颗粒混合后的影响因素,利用质量法设计了混合轻质土(LCES)的配比计算公式,探讨了水泥、EPS、水和砂土的比例关系,提出了最优配合比方案,并通过动弹实验研究,得出了混合轻质土(LCES)随水泥和EPS含量不同的σ_d—ε_d变化规律。