两层单跨缩尺RC框架结构外爆炸试验数值模拟
2022-06-07吴昊,林城
建筑科学与工程学报 2022年3期
吴 昊,林 城
(同济大学 土木工程学院,上海 200092)
0 引 言
钢筋混凝土(RC)框架结构作为最普遍的民用结构形式,在服役期间可能受到军事、恐怖爆炸袭击以及偶然性爆炸事故威胁。爆炸产生的冲击波和破片不仅对附近人员和财产造成重大威胁,而且可能导致结构关键支撑构件失效,甚至引发结构局部或整体倒塌。因此,开展RC框架结构的抗爆研究具有重要的研究价值和现实意义。
目前,国内外学者已对爆炸荷载作用下RC构件动态响应和损伤破坏开展了大量试验研究。Getchell等[1]开展了一系列单向RC板的爆炸试验,发现单向RC板在不同爆炸荷载作用下可能出现直剪、弯曲、弯剪的破坏形式。Woodson等[2]将爆炸荷载等效为均布荷载,开展了10组单向板的爆炸试验,研究了加劲肋对板抗爆性能的影响。Duranovic[3]开展了5组四边简支、1∶2.5缩尺RC板的爆炸试验,验证了比例缩放建模的有效性。张想柏等[4]开展了有限厚度RC板的接触爆炸试验,研究了震塌对防爆结构的破坏效应,并采用LS-DYNA较好地重现了试验过程,提出了新的震塌厚度计算公式。Morrill等[5]开展了3组足尺RC柱的爆炸试验,研究了爆炸荷载作用下RC柱抗力大小和相关加固措施,提出了简化加固设计程序。
大型爆炸试验具有难度大、成本高和爆炸作用过程复杂的特点,因此有关整体RC结构在爆炸荷载作用下的动态响应和损伤破坏的研究较少,且主要针对缩尺结构和框架子结构[6-10]。Woodson[11]开展了1/4缩尺9开间地下室的爆炸试验,研究了爆炸荷载对木柱加固前后地下室模型的动态响应破坏效应,并对加固措施的有效性进行评估。……
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