燃气爆炸荷载作用下综合管廊破坏历程研究

采用ANSYS/LS-DYNA软件,结合MAT_72R3和HJC两种混凝土本构模型,建立地下综合管廊(有3个舱,电力舱靠左侧,综合舱居中,燃气舱靠右侧)三维模型,对燃气爆炸荷载作用下管廊损伤破坏历程和周围土体动力响应进行了数值模拟。研究结果表明:地下综合管廊结构的损伤破坏历程是由燃气舱局部损伤破坏逐渐扩展至综合舱和电力舱,燃气舱主要向四周扩张;管廊各测点在爆炸荷载作用下产生的最大水平位移均大于最大竖向位移;在爆炸荷载作用下,管廊燃气舱顶板的振动现象明显且速度呈现周期性衰减变化;由于燃气舱直接承受爆炸荷载作用,最大速度发生在燃气舱右侧壁测点。建议工程实践中在燃气舱和其他舱室之间设置一定的缝隙,以阻碍爆炸应力波向其他舱室扩展,从而避免其他舱室进一步发生破坏。在实际设计管廊时,应增强管廊的抗滑移能力。     

城市地下综合管廊燃气泄漏效应模拟仿真分析

我国城市地下综合管廊建设已步入了一个快速发展的时期,针对综合管廊燃气内爆威胁,对地下综合管廊燃气泄漏效应进行仿真分析,确定其极限状态,进而指导其抗爆单元划分。     

多孔结构对地下综合管廊燃气爆炸的抑制效应

地下综合管廊应用广泛,燃气泄漏致爆的冲击荷载会对管廊结构内外造成严重破坏。为降低地下综合管廊燃气舱内的爆炸危害,利用Fluent软件对内置多孔结构燃气舱内甲烷/空气预混气体的爆炸过程进行模拟,从管廊内燃气舱结构抗爆角度研究孔隙率分别为40%、50%、60%时的爆炸传播规律、温度抑制效应及爆炸超压衰减效应。基于熄爆参数指标,从爆炸超压和火焰温度两方面综合评估多孔结构对爆炸的抑制效果。结果表明：当多孔结构的孔隙率大于58.4%时,其对爆炸传播的抑制机制占主导作用,能有效抑制爆炸的传播;抑制效果与孔隙率参数存在线性关系,内置孔隙率越大的多孔结构工况对爆炸扰动越显著,最大温度可抑制8%,最大超压可衰减38%,最大速度可降低33%。     

近场水中爆炸作用下钢筋混凝土桩破坏模式及损伤评估研究

高桩码头是我国重要的港口结构,其在服役期间可能遭受偶然爆炸或者恐怖爆炸荷载作用。钢筋混凝土桩是高桩码头的主要承重构件,需要对其在近场水中爆炸荷载作用下的动力响应和破坏模式进行研究,进而对高桩码头的抗爆性能及安全性进行评估。对某型高桩码头的钢筋混凝土桩在近场水中爆炸荷载作用下的破坏模式及损伤评估进行了研究。通过与试验结果的对比分析,对数值分析方法进行验证;建立了钢筋混凝土桩在爆炸荷载作用下的三维分析模型,研究了半径数对钢筋混凝土桩的动力响应和破坏模式影响;基于分析结果,建立水中爆炸作用下的损伤评估机制,给出该型钢筋混凝土桩在给定工况下抗爆的安全范围,研究成果可以为该类型高桩码头抗爆设计及分析提供参考。     

核电厂地下循环水管廊地震动力分析

循环水管廊是保证核电厂正常运行的重要地下钢筋混凝土结构,管廊在地震荷载作用下的受力和变形特性很有必要进行专门的研究。通过有限元动力法计算,对核电站地下管廊在地震作用下的应力、内力和变形进行了分析,为结构设计提供了可靠依据。     

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。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构破坏倒塌分析研究进展

钢筋混凝土结构较之于其他结构形式具有质量大、抗爆性能好的特点,因此成为世界各国工程抗爆设计的首选,也是工程结构抗爆与防爆研究领域的主要研究对象。近些年来,国内外学者对爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动态响应、破坏与连续倒塌进行了广泛的研究,内容包括各类钢筋混凝土结构构件在爆炸荷载作用下的动态响应特征与损伤破坏机理、钢筋混凝土结构构件承受爆炸荷载后的损伤程度评估以及钢筋混凝土结构连续倒塌分析等。综述近些年来国内外爆炸荷载下钢筋混凝土结构动态响应与连续倒塌分析研究的最新进展,并结合作者在该领域的研究工作和成果,给出该领域的研究方向和未来的发展趋势。     

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...     

基于量纲分析的地下结构顶板外爆炸荷载分布

爆炸强动载是导致地下结构毁伤的直接因素,研究得出的结构爆炸荷载分布规律对地下结构抗爆防护具有重要意义。以地下双舱管廊为试验结构,开展了22炮次结构爆炸荷载机理试验。在实测荷载数据基础上,采用结合量纲分析的非线性拟合法研究地下结构顶板荷载及分布规律。与经验公式法相比,结合量纲分析的非线性拟合法对结构爆炸荷载预测精度更高;装药设置对结构爆炸荷载分布产生影响,爆距的减小增加了荷载不均匀性。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应与破坏模式

在爆炸荷载作用下,钢筋混凝土构件和结构的动力响应较之地震荷载和静态荷载作用下要复杂得多。运用有限元显式动力分析软件LS-DYNA,建立了典型钢筋混凝土柱的三维有限元模型,该模型对钢筋混凝土采用分离式建模,并且考虑了材料的应变率效应和钢筋与混凝土间的粘结滑移。在该有限元模型的基础上,通过对爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱动态响应的数值模拟,研究了钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下可能的破坏模式及其规律。同时,运用参数化分析方法,研究了截面惯性矩、混凝土轴心抗压强度、纵筋配筋率和配箍率等参数对钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的动态响应的影响,在数值模拟结果的基础上,分析提出了钢筋混凝土柱抗爆设计时应当注意的问题。研究结果表明:在爆炸荷载作用下,钢筋混凝土柱的破坏模式不仅和自身的特性有关,还取决于爆炸荷载的类型。提高柱截面惯性矩和混凝土轴心抗压强度,能够显著降低钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的柱中水平位移,从而提高其抗爆性能。增加配箍