大坝抗爆性能评估研究进展

高坝大库由于其显著的社会影响和军事价值,无疑成为恐怖爆炸和局部战争的重点袭击目标。流域梯级电站的抗爆防护问题更加显著,某级水电工程失事将引起次生洪水灾害等连锁反应。文章回顾世界范围内遭受爆炸袭击的大坝,并从大坝抗爆试验和数值分析方法等方面论述大坝抗爆安全评估亟待解决的关键科学问题和技术难题,系统分析不同爆炸打击方式下的高坝抗爆安全评估理论与方法,包括爆炸冲击波传播、多介质瞬态耦合作用机制、高应变率动态损伤本构模型、不同爆炸打击下的大坝爆炸毁伤效应以及不同坝型的抗爆性能等内容,最后提出高坝抗爆防爆研究的战略目标和重点研究方向。     

水库大坝在爆炸作用下的工程防护措施研究进展

水库大坝在战争中具有重要的战略价值,是军事打击的重要目标,最常见的打击方式就是爆炸袭击。为研究大坝在爆炸作用下的工程防护措施,以工程上常见的重力坝、拱坝和土石坝为对象,通过文献调研的方法,总结了3种类型大坝的抗爆措施。在重力坝中,坝顶可配置抗爆钢筋,坝基可采用高强多孔混凝土作为保护层,并需特别关注泄水孔的防护;拱坝的坝身和两侧岩体是薄弱部位,可采取加厚坝身、采用高强材料并对岩体进行改良来提升抗爆性能;土石坝的防渗性能至关重要,可建立多道防渗体系并在坝顶额外增设防爆体,并采取合适的填筑方法。研究表明：通过针对不同类型的大坝采取适当的工程防护措施,可以提高大坝的抗爆能力,减少遭受袭击后的损害程度。     

防恐建筑结构抗爆防护分类设防标准研究

针对我国尚未制订建筑结构抗爆防护设防标准,制约建筑结构抗爆设计工程应用的现状,研究了适合我国国情的建筑结构抗爆防护分类设防标准。对已发生典型爆炸袭击事件的规模进行了统计分析,确定了建筑结构的抗爆设防烈度;总结爆炸作用下建筑结构破坏特点,确定了建筑结构抗爆防护目标;基于抗爆设防烈度和抗爆防护目标,提出了建筑结构的抗爆防护等级。将建筑结构进行类别划分,确定了不同类别建筑结构的抗爆重要性等级;考虑主要影响因素,确定了建筑结构的爆炸易损性等级;采用风险分析的方法提出了建筑结构的爆炸风险等级。依据抗爆防护等级和爆炸风险等级,建立了建筑结构的抗爆设防标准。基于建筑结构抗爆重要性等级,提出了建筑结构的抗爆设防类别,进而建立了建筑结构的抗爆分类设防标准。     

抗爆门抗爆性能实验研究

抗爆门结构设计尚无现成设计标准、规范可循,设计结果可能会出现安全性不足或过于保守等情况。对抗爆门试件采用等效荷载法进行设计并对其抗爆性能进行了实验,通过测试作用于试件上的冲击波压力荷载和试件在冲击波压力荷载作用下的动态应变,研究了抗爆门试件在爆炸冲击波压力荷载作用下的抗爆性能和动力响应特性,供抗爆门设计参考。     

玻璃幕墙抗爆简化分析与设计概述

当前,玻璃幕墙正以日新月异的形势发展,然而针对建筑物的恐怖爆炸袭击却不断发生,这对玻璃幕墙的设计提出了抗爆的要求。针对这种情况,本文首先介绍了爆炸冲击波荷载,并概述了当前用于建筑结构及构件的抗爆简化分析方法及其在建筑玻璃抗爆分析中的应用;其次,概述了在美国使用的玻璃抗爆设计标准的设计过程及特点;最后,指出了当前玻璃幕墙抗爆研究的发展方向。     

玻璃幕墙抗爆简化分析与设计概述

当前,玻璃幕墙正以日新月异的形式发展,然而针对建筑物的恐怖爆炸袭击却不断发生,这对玻璃幕墙的设计提出了抗爆的要求。针对这种情况,本文首先介绍了爆炸冲击波荷载,并概述了当前用于建筑结构及构件的抗爆简化分析方法及其在建筑玻璃抗爆分析中的应用;其次,概述了在美国使用的玻璃抗爆设计标准的设计过程及特点;最后,指出了当前玻璃幕墙抗爆研究的发展方向。     

爆炸荷载下建筑玻璃的破坏研究综述

恐怖主义爆炸袭击和各种爆炸事件的发生,给人类及建筑物造成极大的伤害和破坏,其中大多数人员伤亡是由建筑玻璃破碎的碎片造成的。因此,抗爆玻璃性能的研究成为人们关注的热点。本文对抗爆玻璃结构、研究分析方法及爆炸荷载下建筑玻璃的破坏研究现状做了较全面的综述。     

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。     

爆炸冲击荷载下玻璃幕墙建筑抗爆研究

近年来,针对建筑物的恐怖爆炸袭击不断发生,使得抗爆玻璃研究成为人们关注的热点。文中对抗爆玻璃在冲击荷载下的研究分析方法、性能研究的现状及设计方法做了较全面的综述。     

石油化工装置机柜间抗爆设计初探

以石油化工装置机柜间抗爆设计为研究内容,通过分析机柜间的平面布置及结构布置方式,探讨了爆炸荷载作用下的结构抗爆设计措施,并探讨了基础设计形式,以达到抗爆设计的最终目的。     

构造柱对承重砌体墙抗爆性能的影响

基于数值分析方法,利用LS-DYNA软件建立承重砌体墙抗爆分析计算模型.通过相关的抗爆试验文献验证了数值分析方法与爆炸荷载施加方法的正确性.为研究不同比例距离爆炸荷载下墙体的破坏形态和设置不同间距构造柱墙体的抗爆效果,以反映洞口尺寸影响的洞宽比 θ为参数,分析不同洞宽比墙体在爆炸荷载下的动力响应和设置构造柱对墙体抗爆方...     

建筑结构抗爆设计研究发展概述

在总结国内外大量关于抗爆研究和抗爆设计文献的基础上,阐述了建筑结构抗爆设计和抗爆加固的常用方法和研究现状,重点从建筑结构抗爆设计和抗爆加固基本方法、爆炸空气冲击波荷载、固体材料在冲击波荷载作用下的特性和动态本构模型以及抗爆分析手段和方法研究等方面进行了说明,分析了抗爆设计研究的难点和方向,对了解和掌握建筑结构抗爆设计和抗爆加固的基本方法和研究现状、进行建筑结构抗爆设计和抗爆加固的深入研究具有指导意义。     

建筑结构抗爆研究综述

简要阐述了建筑结构抗爆研究背景,详细分析了混凝土结构抗爆设计研究现状及关键点,并对建筑结构抗爆研究作了展望,旨在防止建筑结构在爆炸冲击波荷载作用下的连续性倒塌。     

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.     

CFRP加固对钢筋混凝土拱抗爆性能影响

为研究CFRP加固对钢筋混凝土拱抗爆性能的影响,设计了4种CFRP加固混凝土拱复合结构,并应用LS-DYNA软件对复合拱抗爆性能进行数值模拟分析和研究.通过研究得到复合拱结构在爆炸荷载作用下的受力状态、动力响应和裂纹扩展规律,即CFRP加固减少了抗爆条件下拱顶的应力集中,改善了拱体表面应力分布状态.复合拱结构表面裂纹减少,整体抗爆性能提高.CFRP板加固对复合拱结构韧性和吸能效果的改善程度优于CFRP布加固.对比结构的裂缝发展与变形模式可发现,O形缠绕的加固效果优于U形缠绕.本研究对拱形防护结构的建设有指导意义.     

结构抗爆计算分析与防护策略

随着恐怖袭击事件的日益增多,建筑物的抗爆问题开始受到关注.本文重点在于研究结构抗爆计算分析中存在的主要问题以及抗爆防护的新措施.首先,针对选用峰值超压作为空气冲击波的破坏判据以及选用建筑场地的振动峰值速度作为爆炸地震动的破坏判据这类常规经验分析方法,分析了它们的局限性,并提出了对应计算分析中值得注意的重要问题以及衡最爆炸地震动破坏的新判据.然后,分别就空气冲击波和爆炸地震动的防护措施提出了一些新的设想.研究指出:传统抗爆计算分析方法不能反映爆炸作用的动力累计效应,应在修正介质本构关系模型和强度理论的前提下引入动力学的方法进行计算分析;同时,结构抗爆措施应采取以削弱爆炸的入射能量为主而以抑制结构动力响应为辅的防护策略.     

HHT 600高强RC梁的抗爆性能试验研究

通过对两组不同配筋率的HHT 600高强RC梁和普通RC梁在爆炸荷载作用下的对比试验,研究了裂缝的产生、开展过程及分布形状,分析了这两种梁的荷载、位移、加速度、钢筋应变动力响应时程以及抗爆破坏特征.分析结果表明:提高梁中的钢筋强度等级,能改善钢筋混凝土梁的抗爆性能.     

换流变压器套管洞口封堵抗爆性能研究

以实际工程的换流变压器套管洞口为例,对其抗爆封堵结构进行了设计优化,并采用通用有限元软件分析了其在不同超压的爆炸荷载作用下的变形、应力、节点强度、破坏模式等受力性能.分析结果表明:优化后的封堵结构具有良好的抗爆性能,其在爆炸荷载作用下的变形和整体性可以满足使用要求.     

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。     

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。