车辆冲击荷载下防撞杆的简化设计方法研究

近年来发生的规模较大的恐怖袭击活动中,车载简易爆炸装置(VBIED)逐渐成为建筑结构与基础设施安全的重大危害。防撞杆作为重要建筑周边的第1道安全屏障,能够有效地控制潜在威胁车辆对建筑物的侵入。因此,以防撞杆为代表的阻拦型防爆路障在英、美等发达国家已有广泛应用。为了规范阻拦型防爆路障的试验测试及评定标准,英、美等国都相继颁布了本国阻拦型防爆路障的评测规范,其中美国规范中提出了一套K级抗撞等级标准。利用显式动力分析软件LS-DYNA的强大模拟功能,结合美国规范中的K4等级对应工况,提出了一套适用于钢管混凝土防撞杆的简化设计方法,可供今后的工程应用参考。     

VBIED爆炸场景下连续箱梁桥损伤破坏数值模拟研究

钢筋混凝土连续箱梁桥广泛应用于我国桥梁工程,其面临的爆炸威胁不容小觑。为研究车载简易爆炸装置(VBIED)爆炸场景下箱梁桥的损伤与动力响应特性,基于LS-DYNA建立了箱梁桥有限元模型并开展了爆炸损伤模拟,分析了4种爆炸威力VBIED对箱梁桥的损伤破坏。结果表明：在小型车、小型货车及货车/皮卡爆炸场景下箱梁桥呈现出局部损伤与整体变形组合响应模式。卡车爆炸场景下箱梁桥发生倒塌,完全失去承载能力。在小型车、小型货车爆炸场景中桥梁的最大变形均未超过规范要求的限值,说明这些车型对桥梁的安全威胁较小。在实际桥梁反恐防护中,应重点关注卡车等高风险车辆对桥梁安全的威胁。     

卡车撞击固定式防撞柱的数值模拟及碰撞分析

近些年的恐怖袭击中,汽车炸弹已成为攻击建筑物和基础设施的主要方式。固定式防撞柱是一种车辆障碍设施,具有阻挡车辆的作用,以控制爆炸距离。本文采用LS-DYNA软件,建立了数值模型,模拟卡车与固定式防撞柱的碰撞过程,并通过比较数值模拟得到的车辆及防撞柱动力响应时程与实车撞击试验的实测记录,验证了数值模拟的有效性。本文还通过分析碰撞过程中发动机的运动轨迹,提出了用于阻挡卡车的防撞柱高度不应小于900 mm的设计要求。     

山区公路用于防止二次撞击的柔性耗能护栏

为预防山区公路弯道及岔道处车辆撞击石质或钢制防撞栏后产生的反力所引起的二次撞击,提出将采用粘弹性防撞元件的柔性防船撞装置应用到山区公路防护中的设计思路,并对柔性耗能护栏进行设计计算,根据计算结果绘制了该类装置的效果图。     

斜拉桥拉索区防撞护栏在车辆撞击下的动力响应分析

为研究珲春大桥拉索区防撞护栏在车辆撞击下的受力状态,确保斜拉索的安全,采用一定质量的汽车,以固定的速度、角度撞击防撞护栏,应用有限元软件对撞击过程进行了模拟分析。结果表明：正碰点处的防阻块首先发生了破坏,接着正碰点处横梁单元陆续达到屈服强度后进入了塑性状态,然后立柱局部发生了材料破坏,破坏时车辆已经有离开防撞护栏的趋势;在该撞击水平下,防撞护栏最大横向位移为0.293 m,没有碰到斜拉索。     

泡沫铝桥墩防撞装置的试验研究

通过对不同厚度、不同结构形式的泡沫铝桥墩防撞装置进行的对比模型试验,得出不同防撞装置的耐撞性和对桥墩不同的防护效果,并分析了撞击规律及其原因,以寻求能够对桥墩保护作用具有更明显优势的装置厚度和结构形式;在试验基础上,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对各工况碰撞过程进行了模拟分析,得出了与试验结果相近的结论;相对于承受相同荷载的裸墩,泡沫铝桥墩防撞装置能有效地吸收撞击能量,显著降低荷载对桥墩的作用,因而有良好的防撞效果;研究了二次防撞效果;探讨了装置厚度及结构形式与防撞效果的关系.     

钢管桩式桥墩防撞设施研究

阐述了船舶撞击桥墩的危害性及桥墩防护的必要性,并对桥墩的防撞装置进行了系统的分类和评述,总结目前国内外桥墩防撞装置的优缺点,并给出了关于防撞装置的设计思路,研究了国内外船桥碰撞和桥墩防撞装置的情况,以及防撞墩非线性有限元分析方法。     

京港澳高速公路军山大桥护栏改造设计方案

近年来,随着车流量和大型车辆的不断增加和交通安全相关新规范的颁布,老桥护栏已不能满足现行标准的要求.通过对军山大桥防撞护栏排查评估,其防撞护栏被评为Ⅲ类,需按照现行标准的规定进行安全防护能力提升,本文从军山大桥护栏的排查评估、提升等级选取、金属梁柱式护栏结构设计、承载能力验算等方面阐述护栏的设计要点,以期为同类桥梁的护...     

可导向防撞垫系统碰撞分析

为了解可导向防撞垫的安全性能,组织正面碰撞足尺试验并建立有限元仿真模型,通过碰撞试验对仿真模型进行可靠性验证后,对可导向防撞垫进行系统碰撞分析。结果表明,仿真与碰撞试验结果相符,验证了仿真方法的可靠性;正碰、偏碰、斜碰、侧碰可导向防撞垫的车体加速度最大值分别为11g、11.9g、11.5g和11.4g,可导向防撞垫能够有效吸收正碰、偏碰、斜碰车辆的动能,能够有效导正侧面碰撞车辆行驶轨迹,各项指标均满足评价标准要求。研究成果为可导向防撞垫的工程选用和进一步优化奠定了基础。     

高层建筑玻璃幕墙冲击波防护问题的研究

玻璃幕墙是一种融建筑艺术和建筑功能为一体的建筑外围护构件,在高层建筑中得到广泛应用。近年来,世界各地袭击高层建筑的恐怖活动频繁发生,促使建筑设计中逐渐考虑到建筑的抗爆炸设计要求。文章针对建筑玻璃幕墙的爆炸冲击波防护问题,在分析冲击波对建筑幕墙破坏原理的基础上,给出了玻璃幕墙抵抗爆炸冲击波设计的途径,建立了冲击波荷载的计算准则。最后,提出了玻璃幕墙的冲击波试验方案,并具体介绍了距离试验的实施方法。     

公共建筑安全设计与技术探讨——以应对恐怖袭击为例

公共建筑承载着众多的人员与社会活动,有着重要的经济和社会价值。本文从建筑的设计与技术两方面,针对公共建筑自身弱点提出应对恐怖袭击的策略与措施,力求在设计阶段作到防范于未然,保障公共建筑与人员安全。     

Role of architectural space in blast-resistant buildings

The design of all spatial scales in a manufactured environment is part of the architectural skills and knowledge. Therefore, an architectural design should be drafted to reduce the vulner- ability of humans and buildings against unexpected events, such as terrorist attacks and bombardments. Human casualties and equipment destruction inside the buildings could be prevented by designing a suitable architectural space. This study addresses the absence of a codified and detailed criterion to evaluate architectural spaces and their design. Hence, all proposed indices for architectural spaces have been extracted using the ideas of experts in the field of architecture and explosives. Questionnaires were presented to 25 experts to weigh the effective indices using the analytic hierarchy process method. The human-oriented (ergonomic) characteristics of the building space is found to be the most important factor in facilitating crisis management, followed by the location of critical spaces.     

Radiochemical indoor environment and possible health risks in current building technology

Tremendous work of civil and environmental engineering has been focused on development of sustainable buildings. From economical and ecological viewpoint, this approach is a significant step forward, but the microenvironment created in such living surroundings may present a complex radiochemical setting, which could be a threat to the health of its occupants. This paper gives overview about levels of indoor radon, insight in risks related with radioactivity of fly ash and zircon, current application of nanoparticles and concrete additives in buildings and their possible impact on human health. As construction engineering is current producer of almost 50% of waste encouragement of incorporation of toxic and radioactive agents in buildings could in future demand redefinition of building construction waste as hazardous and special waste disposals. Collaboration between governmental and non-governmental bodies, manufacturers, scientific institutions, and chartered engineers is needed in order to find balance between quality of indoor air, and to enable maintaining of high health standards by application of non-toxic or non-carcinogenic building materials that meet energy efficiency, building structure stability and security requirements.     

Bemessung von Stahlbauten für Anprall‐ und Explosionslasten

Die zunehmende Gefahr von Anschlägen und Industrieunfällen haben zu neuen Anforderungen an die Auslegung und Bemessung von Bauwerken geführt. Diesen neuen Anforderungen wird derzeit in Normen jedoch nur unzureichend Rechnung getragen. Insbesondere für Bauwerke in Stahl‐ und Verbundbauweise führen die gegenwärtig üblichen Auslegungskonzepte nicht zu wirtschaftlichen Bemessungen. Das bauforumstahl hat daher in Zusammenarbeit mit dem Institut für Stahlbau der RWTH Aachen und HOCHTIEF Construction AG einen Bemessungsleitfaden für Anprall‐ und Explosionslasten erarbeitet, mit dem die Möglichkeiten des Werkstoffes Stahl wesentlich effizienter ausgenutzt werden können. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Elemente dieses Leitfadens vorgestellt, der sowohl eine Bewertung von Entwurfsstrategien für robuste Bauwerke enthält, als auch ein Bemessungskonzept zur Auslegung von Stahlbauten gegen spezifische kurzzeit‐dynamische Einwirkungen bereitstellt. Design of steel structures against impact and blast loads. The increasing threat of terroristic attacks as well as industrial hazards have led to new demands for the conception and design of buildings. Current standards, however, do not provide sufficient guidance to cope with these new requirements. Particularly for steel and composite structures there is a lack of appropriate and therefore economic design concepts. Hence, bauforumstahl in cooperation with the Institute for Steel Structures at RWTH Aachen University and HOCHTIEF Construction AG has published a new design guide to exploit the capabilities of steel more efficiently. This paper presents the main aspects of this design guide. It includes the assessment of strategies for robust structures and a concept to design steel structures against specific high dynamic loads.     

意大利高层建筑应急处理的新观点

为了促进高层办公建筑安全的发展，介绍了建筑物的结构和结构特点及应急处理所采取的措施。Pirellil摩天大楼事故提醒我们，需要考虑大厦的整体安全，尤其是应对恐怖分子袭击的防御系统。     

建筑结构的抗爆设计方法研究

恐怖爆炸活动日益猖獗,对周围建筑物造成极大破坏,引起严重的伤亡和财产损失。该文从爆炸荷载的特点及其对建筑物的损伤特性出发,在比较总结普通民用建筑和工业建筑抗爆设计方法的基础上,对建筑结构抗爆设计的原则提出了建议,希望能为建筑结构的防爆抗爆设计提供参考。     

生化及放射性恐怖袭击与地下环境安全研究(1)

介绍了当今世界生化及放射性恐怖活动的现状与发展趋势,指出利用空气传播的生化及放射性恐怖袭击已对地下建筑的环境安全构成了严重威胁。概述了生化及放射性恐怖袭击给地下建筑环境安全带来的新问题,具体分析了我国城市地下建筑在环境安全方面存在的问题,指出我国城市地下建筑现有的防护思想和防护通风措施并不能满足防生化及放射性恐怖袭击的要求。对地下建筑生化及放射性恐怖灾害的特点进行了分析和概括,并进一步从安全防范、应急处置和事后恢复这三个方面对地下建筑的环境安全问题进行了讨论。     

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。     

反恐视角下的安全城市及其规划应对——兼论城市非常规安全规划

随着全球恐怖袭击日益增多,安全城市在反恐研究和部署方面的滞后性也逐渐显现出来。恐怖袭击具有针对平民、以标志性建筑和政要人物活动聚集处为主要目标、手段极端、带有政治目的等特点。针对以上特点,安全城市可进行非常规安全规划,打造"外松内紧"的安全规划体系,建构高科技监护下的"水陆空"立体安全体系,针对重点地段进行重点防护,建立起有效、完整的反恐体系。     

生化及放射性袭击对建筑环境安全的威胁与对策

介绍了全球恐怖活动的现状与发展趋势,指出生化及放射性恐怖袭击已对建筑物的环境安全构成了严重威胁。对生化及放射性恐怖袭击给建筑环境安全带来的新问题和国外的研究现状进行了概述,具体分析了生化及放射性灾害的特点和我国建筑环境安全可能存在的问题,进一步从生化及放射性恐怖袭击的防范、处置和事后恢复这三个方面对建筑环境安全问题的进行了讨论,并提出了相应的对策。