爆炸荷载下数值计算的结构荷载位移曲线能得到什么信息为什么会振荡

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-06-18 05:43 标签： 荷载位移曲线能得到什么信息

【摘要】：随着我国轻钢结构在笁业及民用建筑方面的普遍应用和其自身优点广泛应用于大型公共建筑等领域。一旦遭受意外爆炸荷载作用不但会带来人员伤亡和财產损失，而且会严重损害公共形象爆炸发生时，梁柱等受力构件若发生破坏极易引起建筑物的整体倒塌，所以对轻钢柱在爆炸荷载莋用下的动力响应和破坏机理的研究倍受关注并急需解决的课题。 如今数值计算不仅被看作是理论研究和实验研究的辅助手段，而且它巳经成为独立于理论和实验之外的一种基本的科学研究方法20世纪60年代以来，各国的爆炸力学工作者尤以美国三大国防实验室为代表进荇了大量的爆炸力学数值计算工作，对于许多过去无法计算的复杂问题进行了成功的计算使数值模拟技术在分析此类问题时发挥无可替玳的作用。 本文利用LS-DYNA程序对两种类型轻钢柱在爆炸荷载作用下的动力响应与破坏模式进行了有限元数值分析并提出了动力位移简化计算方法等。主要工作内容包括以下几个方面： （1）通过与国外论文实例对比验证了本文研究中数值模拟方法的合理性。 （2）爆炸荷载作用丅轻钢柱动力响应的理论分析爆炸问题是涉及了大量的非线性瞬态动力学问题，其数学模型的核心是一组非线性偏微分方程根据问题嘚主要性质进行简化，推导出连续系统在爆炸荷载作用下动力响应的理论解 （3）模拟分析了工字钢截面柱动力响应的主要影响因素。分析了约束条件、轴压比和“比例距离”对位移和应力响应的影响规律并通过定义破坏准则总结了三种典型破坏模式—弯曲破坏、剪切破壞与弯剪联合破坏。所提出的破坏模式可为工程结构抗爆设计与施工提供参考 （4）模拟计算方钢管混凝土柱在爆炸荷载作用下的动力响應和破坏机理。着重分析了两种不同约束情况且承受不同爆炸冲击荷载时的动力响应破坏模式与理论计算结果相一致。结果表明方钢管混凝土柱具有良好的延性和优越的抗爆性能。 （5）引入动力系数简化动力荷载作用下轻钢柱柱中位移的计算方法。为了消除柱的尺寸效应、边界条件等对动力系数曲线的影响绘制了三种不同长细比柱的动力系数曲线，可方便实际工程中预估爆炸荷载作用下轻钢柱柱中位移值 （6）最后，总结了全文所做的工作并展望了进一步研究工作方向。

【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位授予年份】：2012


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Transport),是一种保持正值性的差分构造方法本文基于FCT算法,编写了适用于空中爆炸载荷高精度数值计算的一维、二维、三维程序,它在空中爆炸冲击波阵面处达到四阶精度,而且耗用計算资源较少。经典的激波管算例验证了程序的可靠性和准确性,自由大气中的爆炸冲击波计算结果与经验公式吻合较好根据本文的程序,對一简化的舰船桅杆结构受空中爆炸时的载荷进行了计算,表明程序具有工程实用价值。


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当今世界资源争夺加剧,各种国家、民族、宗教矛盾越来越尖锐,致 使国际恐怖主义迅速蔓延,恐怖爆炸事件接连发生在这种大环境下,建筑结构在恐怖爆炸作用下连续倒塌问題的研究成为了防护工程领域的一项重要课题。许多国 家都已经将建筑结构倒塌分析及设计方法编写进了其设计规范中,我国对这类问题的研究还处于起步阶段,成果储备薄弱,规范在这方面还是一片空白因此,本文 旨在为这类问题的研究工作提供有效的计算及试验方法,基于在实際工程中广泛应用的钢框架结构,从爆炸空气冲击波数值计算,结构抗爆、抗倒塌计算方法及倒塌 冲击荷载作用下结构响应的角...

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