爆炸条件下结构超压-冲量曲线简化计算研究
2016-08-04陈俊杰高康华
振动与冲击 2016年13期
陈俊杰, 高康华, 孙 敖
(1.解放军理工大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,南京 210007; 2.总参工程兵科研三所,洛阳 471023)
爆炸条件下结构超压-冲量曲线简化计算研究
陈俊杰1, 高康华1, 孙敖2
(1.解放军理工大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,南京210007; 2.总参工程兵科研三所,洛阳471023)
超压-冲量(P-I)曲线可用于快速评估爆炸荷载作用下建筑结构的毁伤效应。基于单自由度等效体系运动方程和结构变形的理想弹塑性模型,在传统能量法基础上考虑阻尼影响,运用图像法计算阻尼耗能,得到了P-I曲线冲量区和准静态区的渐进线方程,在此基础上通过大量计算,得到了P-I曲线动态区的拟合公式。提出的简化计算公式与运用Newmark β法计算结构响应得到的P-I曲线相比较为一致,验证了所提方法的合理性。通过算例表明,随着延性比的增大,P-I图的冲量渐近线和准静态渐近线的值逐渐变小;随着阻尼比的增大,P-I图的冲量渐近线和准静态渐近线的值逐渐变大,且阻尼比对冲量渐近线影响明显。
超压-冲量(P-I)曲线;单自由度等效体系;理想弹塑性模型;阻尼;损伤评估
当前恐怖爆炸袭击和偶然性爆炸事故的不断发生,对人民生命和财产造成了极大的威胁。研究爆炸荷载对结构的破坏效应,对结构的抗爆设计和毁伤评估具有极其重要的意义。超压-冲量(P-I)曲线,又称等毁伤曲线,是通过结构动力响应计算确定给定破坏条件下一系列的超压和冲量,以此两个参数为坐标绘制P-I曲线图,描述最大响应值和动力系统特征参数的关系,可用于快速评估特定爆炸荷载作用下建筑结构的响应和毁伤效应[1-4]。……
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