民用建筑结构的抗爆设计方法研究

民用建筑结构使用多,人员活动聚集,易于成为恐怖爆炸袭击的目标。从阐述爆炸冲击波的特点出发,分析了爆炸冲击波对建筑结构损伤作用的机理;根据建筑结构的抗爆设计原则,提出建筑结构的抗爆设计目标可以划分为:基本目标(结构不发生连续倒塌)、优先目标(结构不因局部构件或结构损伤而发生整体破坏)和高级目标(控制或减少爆炸产生的次生杀伤性飞片)等3个层次。最后从普通民用和公共建筑结构两个方面,分别总结和提出了抗爆设计方法。     

基于性能的建筑构件抗爆设计流程研究

将基于性能的设计方法引入建筑构件抗爆设计中,从确定爆炸荷载、性能等级、参数选择范围、设计参数等方面,介绍了基于P—I曲线图法的设计流程和设计步骤,并根据"投资—效益"准则,提出了抗爆构件的费用优化模型。     

与设防类别和抗震等级相关几个问题探讨

探讨了商业建筑如何按区段划分设防类别,指出了学校建筑确定设防类别的关键在于未成年人密集的可能性,研究了地下室顶板不能作为上部结构嵌固部位时地下室的抗震等级,比较了抗震规范和高规对少墙框架结构抗震等级的确定方法,为工程设计和审图提供参考。     

基础隔震结构的性能水准与设防目标

以国内外有关结构性能水准和性能目标的主要研究结果为基础,根据基础隔震结构的特点,结合我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的要求和基于性能抗震设计理论,将基础隔震结构的性能分为3个水准:水准1、水准2、水准3。针对不同重要性类别的建筑提出了3个层次的设防目标:一般设防目标、强化设防目标、重点设防目标。最后,将基础隔震RC框架结构的设防目标进行了量化。     

公路桥梁合理抗震设防理念研究

结合交通生命线地震震害特点,对比国内外相关规范,探讨了我国公路桥梁的合理抗震设防理念。指出采用较高重要性修正系数的高等级公路不等同于线路整体具有较高的地震生存概率,合理的桥梁抗震设防标准除了要考虑路网等级、结构重要性等因素以外,还应结合当地防震减灾紧急通行计划来加以确定。小震不坏、大震不倒、救灾生命线可通的多级设防思想与桥梁结构的设防目标是一致的,在小震下的强度检算宜针对不同等级的桥梁采用不同的重要性修正系数以减少对经济正常运行的干扰,在大震下宜针对是否隶属于救灾紧急通行计划分别按照不倒塌或可通行的目标进行设防。分析了具有中、长基本周期的桥梁的地震反应特点,指出单纯采用场地设防基本烈度来区分其地震危险性的大小是不合理的,文中建议以基本烈度、特征周期和结构重要性修正系数的乘积,作为抗震构造措施等级选取的控制指标。     

在运换流站阀厅防火封堵系统加强技术研究

为提升在运换流站阀厅防火封堵系统的安全性能,根据现有规范规定以及换流变压器放电试验数据,研究了封堵结构抗爆设防目标的合理取值,并且提出了在运换流站阀厅防火封堵系统的防火与抗爆加强方案。针对典型在运换流站,利用LS-DYNA有限元动力分析软件,分析了加强后的封堵结构在不同爆炸工况下的动力响应过程。研究结果表明,提出的封堵加强方案能有效满足抗爆设防目标的要求,建立的抗爆分析数值模型可以指导换流站阀厅防火封堵结构设计。     

国外建筑结构抗爆设计标准现状

本文重点总结国外建筑结构抗爆设计标准现状,介绍了国外该类标准的最新动态。从标准适用对象和研究内容的角度出发,对各类标准进行了分类;阐述了各类标准的编制原则和编制方法;给出了这些标准在进行结构体系或结构构件设计时主要采取的方法、手段或措施。从结构安全等级分类方面、爆炸造成的次生灾害方面、不同类型的结构体系方面和国内外相关标准方面提出合理的标准化建议,为我国编制相应的抗爆标准提供了依据。     

论建筑抗震设防烈度对土建造价的影响

对影响建筑工程土建造价的因素进行了分析,论述了抗震等级和抗震设防烈度的内涵关系,通过实际建筑工程案例,阐述了抗震设防烈度对土建造价的影响,并提出了加强建筑抗震设防烈度的措施。     

供水系统抗震设防标准的研究

对不同设防烈度的供水建（构）筑物的造价和供水管道、接头等工程造价进行了调查分析,提出了供水系统地震损失的分析方法,对供水系统中的元件,按其重要性进行了分类,运用工程抗震设防标准决策分析方法,对供水系统不同重要性元件的抗震设防标准进行了探讨。     

浅谈建筑结构"等级"

阐述了新规范中建筑结构常用的强度等级的概念、分类和要求 ,从建筑结构安全等级、地基基础设计等级、建筑结构抗震设防类别等方面进行了论述 ,对学习新规范会有一定的帮助     

侧向爆炸作用下地下拱形结构动力响应

当爆点偏向结构一侧时,结构会发生部分受荷的情况,从而导致结构的内力及破坏形式发生变化;讨论爆点位于侧向时结构的受荷范围,给出荷载计算公式;将地下结构与周围介质的相互作用关系等效成为一种阻尼作用,从而在结构动力方程中加入相互作用因素,通过方程求解得到结构振动响应的解析解;利用这种方法推导出远场任意角度爆炸荷载作用下结构的响应计算公式,并在侧向爆炸条件下得到结构的位移和最大弯矩分布曲线。     

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。     

复合装药结构及其在城市隧道爆破中的应用

城市隧道周围居民区及构建筑物对爆破震动敏感,爆破减震成为关注的问题。在分析爆破爆轰波传播规律基础上,设计了复合装药结构以减少爆破震动。该复合装药结构由大小药柱组成,可使爆轰波径向传播,减少了保留岩体冲击波能量,从而达到减震效果。通过工程应用表明该装药结构爆破减震效果良好,同时具有较高的岩体破碎效率。     

管道内预混气体爆炸的波形演化特征及超压预测模型

综合采用数值模拟、理论建模和实验验证方法,开展了平直管道内气体爆炸超压的预测方法研究。研究分析发现：爆炸波可以分为三种类型,即爆轰波、高速爆燃波和缓燃波,而且爆炸波形能够反映火焰燃烧和爆炸超压之间的关系,典型的爆炸波包含前驱冲击波、火焰压缩波和稀疏波三个部分。前驱冲击波的超压随着爆炸的传播不断增大,其与距离的关系可以用线性函数表征,火焰压缩波形成的第二次峰值超压与传播距离的关系也可以用线性函数表征,但其波形可以用指数函数表征。最后,实验验证了本文提出的爆炸波形函数的正确性,其可以很好地预测爆炸超压演化,而且与数值模拟结论基本相同。研究成果可以为管道或巷道内可燃气体爆炸超压预测及破坏评估提供理论依据。     

重要建筑结构抗恐怖爆炸设计爆炸荷载取值探讨

由于爆炸过程的不稳定和爆炸测试的不确定性，由已有的预测爆炸荷载的经验公式和图表所得到的爆炸荷载存在较大差异，不便于工程应用。在查阅了各国抗爆规范和大量文献，搜集了大量已有的经验公式和图表的基础上，分析和计算了不同比例距离下的反射超压和假想比例持续时间。运用统计学方法求得各比例距离下具有90%保证率的反射超压和假想比例持续时间，拟合得到了爆炸荷载反射超压及假想比例持续时间与比例距离的关系曲线，可用于确定建筑结构抗爆设计的爆炸荷载取值。拟合公式确定的爆炸荷载参数稍大于人防规范和UFC规范中的规定取值，偏于安全，较为合理。     

悬臂式防爆墙破坏机理研究

在建筑物外部一定距离上设置防爆墙,能对汽车炸弹爆炸冲击波和碎片起到有效的防护,消除爆炸冲击波对建筑物及内部人员的破坏杀伤作用。主要应用Ansys LS-DYNA程序,建立了爆炸荷载作用下悬臂式防爆墙有限元模型,分析了防爆墙的破坏机理,以及防爆墙极限状态下的承载力和变形情况,所用方法和成果可供防爆墙设计时应用参考。     

水泥矿山爆破振动的监测与分析

某水泥矿山附近有村庄和石砌危房,为确保爆破引起的振动强度小于石砌房屋的抗震能力和指导矿山安全生产进行了爆破震动测试。根据所测数据回归出了保护方向的爆破地振波传播规律和K、α值,并通过质点振动速度数据和爆区的推进情况,提出了后续爆破参数的改进和优化建议,为矿山爆破提供技术上的支持。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土板破坏评定方法

压力-冲量(P-I)曲线是结构构件在爆炸荷载作用下的初始设计及在爆炸荷载作用后的破坏评定的有效工具。目前,确定结构构件的P-I曲线采用的方法均是基于单自由度结构体系假定的,并且多以结构构件的中点位移作为破坏指标。然而在爆炸荷载作用下,结构构件大多因高阶响应而发生局部破坏,且可能发生弯剪破坏。因此,通过将结构构件简化为单自由度体系模型并且选择结构构件中点位移为单一破坏指标获得的结构构件的P-I曲线,不能准确评定其破坏程度。利用LS-DYNA有限元动力分析软件,建立了典型钢筋混凝土板在爆炸荷载作用下响应和破坏的分析方法,提出了基于钢筋混凝土板跨中截面受弯剩余承载力的破坏指标以及利用数值方法确定钢筋混凝土板跨中截面受弯剩余承载力的步骤。同时,综合分析数值模拟结果,拟合了钢筋混凝土板P-I曲线的数学表达式,提出了一种简化了的确定钢筋混凝土板P-I曲线的方法,采用该方法确定的P-I曲线可用来对任意爆炸荷载作用后钢筋混凝土板的破坏进行评定。     

钢板-砂土-钢板组合防爆墙对爆炸冲击波的防护效应分析

为避免或减轻爆炸冲击波对建筑物的破坏作用,对钢板-砂土-钢板组合防爆墙对爆炸冲击波的防护效应进行了三维数值模拟研究。为分析防爆墙对爆炸冲击波的防护作用,提出了超压防护效应系数概念,分析了药量、爆距、结构高度等参数对组合结构防护效应的影响;给出了各比例爆距、比例墙高条件下防护效应系数的计算公式,得到了组合防爆墙背波面空气冲击波超压的预测模型。研究表明,比例爆距减小、墙高增大时,防爆墙对冲击波的防护效应增强。     

浅谈建筑玻璃贴膜在工程中的应用研究

通过对建筑玻璃贴膜的原理、热工参数的介绍,意在对当前建筑市场新建、改扩建项目中大玻璃门窗采用贴膜技术可改善建筑热工性能、增强玻璃安全与防爆性能加以肯定,并借此推动此项技术的发展.