导　　师： 王宏伟

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 随着我国经济的发展与政治地位的提升,偶然爆炸和恐怖袭击等突发事件发生的概率难免会增加,建筑结构的抗爆抗冲击研究日渐受到防灾减灾工程领域学者的关注。目前重要的桥梁、多高层建筑、地下空间等多使用钢管混凝土柱支撑,研究钢管混凝土柱组合框架结构的抗爆-抗倒塌性能具有重要的理论与实际价值。本文基于课题组的钢管混凝土柱构件抗爆试验和即将开展的节点试验,运用非线性动力有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对钢管混凝土框架柱和多高层结构在爆炸荷载作用下的损伤和倒塌动态响应进行数值模拟,以此探讨结构的损伤分析流程和设计建议。主要研究工作及成果如下:(1)整理爆炸荷载的动态特性和框架结构中材料动态性能,通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA实现框架柱在爆炸荷载下的破坏响应过程,与课题组曾进行的钢管混凝土柱构件爆炸试验进行破坏模态和位移响应的对比,验证了LS-DYNA有限元软件在爆炸荷载作用下钢管混凝土框架柱动力响应数值模拟分析中的适用性和准确性;据此进一步对比分析了两种钢管混凝土框架柱损伤判定准则,结果显示基于挠度损伤准则快速直接,而基于承载力准则考虑全面但误差较大,在小当量炸药破坏时,基于挠度准则比基于承载力准则损伤程度偏低,偏保守,对不同结构形式需从实际出发,选择适用的损伤判断准则;(2)根据经验证的有限元模型参数系统建立一个缩尺比例的多层钢管混凝土组合框架结构,研究目标边、角柱在爆炸荷载作用下达到中度损伤时,梁、加强环和结构整体的动力响应和损伤程度。结果表明,框架梁因爆炸荷载冲击波的入射角度不同有轴向压缩和侧向弯曲两种损伤形式,损伤波及高度范围为一到四层间;加强环节点通过等效塑性应变损伤判断最易断裂面为加强环的下环板与梁连接处,该处�

关 键 词： 钢管混凝土 框架结构 爆炸 损伤分析 倒塌

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