国家自然科学基金(51078351)
- 作品数：13 被引量：66H指数：7
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- 刚性防爆墙迎爆面荷载计算方法研究被引量：9
- 2012年
- 防爆墙作为一种有效的防护措施在国内外重要工程中得到了广泛应用,研究防爆墙迎爆面荷载计算方法有助于防爆墙的科学设计和合理使用。该文采用数值模拟的方法,对不同倾斜角度刚性墙迎爆面压力荷载的计算方法及不同倾角墙体的抗爆效能进行了研究。分析了冲击波在垂直墙体、迎向以及背向炸药倾斜墙体上的反射、绕流以及荷载分布规律,总结出了不同工况时墙体荷载计算方法。研究发现背向炸药倾斜的墙体与垂直墙体以及迎向炸药倾斜的墙体具有几乎相同的防护效果,但墙体所承受的荷载要低于其他两者,合理的解释了工程中存在的防爆墙后倾现象的力学机制。
- 洪武范华林金丰年徐迎
- 关键词：防爆墙爆炸荷载反射波
- 薄壁圆锥管轴向压缩吸能特性研究被引量：9
- 2015年
- 研究薄壁圆锥管轴向压缩吸能特性有助于其合理广泛应用于抗冲击、抗振动结构中。轴向倾角是使得圆锥管轴向压缩性能有别于直管的主要因素。当轴向倾角小于临界角度时,圆锥管平均轴向压缩力随倾角增加而变大但最大初始轴力会线性减小;吸能稳定因子随倾角增加而提高,但是比吸能却相应非线性降低。圆锥管在轴向压缩时过程中存在三种典型变形模式,分别为"钻石-堆叠"模式,"钻石-嵌套"模式及"环形-嵌套"模式,通过对"环形-嵌套"模式变形过程的观测及变形机理分析,建立了相应的理论模型,基于该理论模型给出了圆锥管"环形-嵌套"模式变形时吸能特性的预测方法。
- 洪武徐迎金丰年郭峰
- 关键词：薄壁结构
- 地下拱形结构爆炸响应计算二维和三维模型比较被引量：4
- 2014年
- 数值计算是研究地下拱形结构在爆炸荷载作用下动力响应问题的一种较好方法,数值计算过程中将三维(3D)模型简化为二维(2D)模型能提高数值计算效率,同时也会造成一定的计算误差。为了研究二维计算模型能否等效三维计算模型以及等效的前提条件和范围,采用数值计算分别对3D模型和2D模型爆炸冲击作用下地下拱形结构动力响应进行比较分析。计算结果表明:在两种计算模型中,自由场压力峰值的计算结果在装药周围差异较大,随着装药距离的增加趋于吻合;在2D模型中拱形结构的约束条件被增强,导致2D模型计算得到的应力、应变和质点振动速度偏小;当比例爆距大于一定值时2D模型和3D模型的计算结果吻合较好,计算表明该临界值为临界比例距离为2.76 m/kg1/3。
- 洪武徐迎金丰年范华林
- 非均布荷载作用下震后地下拱结构抗动载能力评估被引量：2
- 2012年
- 为评估非均布荷载作用下震后地下防护结构的抗动载能力,针对震前震后三种结构型式,给出了动荷载动力系数的确定方法,推导出了非均布荷载作用下地下拱形结构的弯矩和拱脚推力的计算公式。针对工程实例,计算了不同损伤型式的拱结构承受非均布动载时的结构内力,从而给出了非均布荷载作用下震后结构的抗动载能力评估方法。研究表明:抗弯设计条件下震后拱结构抗非均布动载能力将降低约13%,而在抗剪设计条件下由于裂缝的穿透震后拱结构抗非均布动载能力将降低50%以上。
- 周健南范华林金丰年浦奎英
- 关键词：地震损伤
- 拱形结构爆炸作用荷载分布规律研究被引量：12
- 2012年
- 采用数值计算方法对地下高边墙拱形结构在爆炸作用下爆炸荷载的分布规律进行了研究。研究结果表明,拱形部分荷载分布主要受爆高、跨度、观测点角度的影响,荷载分布形式是以拱顶为对称轴的马鞍形。爆高与跨度的比值越大,结构上的荷载分布越均匀,反之,则越集中;边墙部分荷载分布主要受爆高、跨度、边墙高度影响,从墙顶开始沿着墙体逐渐衰减,最终趋于均匀。在此基础上,给出了自由场地下大跨度拱形结构荷载的计算方法,并计算了拱形结构上的荷载系数,发现沿着拱形荷载系数并不是固定值,在拱顶最小,近似等于1.5,且随拱角的增加而变大。
- 洪武周健南徐迎金丰年范华林
- 关键词：爆炸荷载
- 拱形结构爆炸作用荷载分布规律研究
- 采用数值计算方法对地下高边墙拱形结构在爆炸作用下爆炸荷载的分布规律进行了研究。研究结果表明,拱形部分荷载分布主要受爆高、跨度、观测点角度的影响,荷载分布形式是以拱顶为对称轴的马鞍形。爆高与跨度的比值越大,结构上的荷载分布...
- 洪武周健南徐迎金丰年范华林
- 关键词：爆炸荷载
- 文献传递
- 震后地下拱结构的抗冲击波动载能力评估被引量：8
- 2012年
- 为正确评估震后地下防护结构的抗动载能力,对汶川地震地下防护结构的破坏状况进行了分析,根据结构震后破坏模式建立了相应的结构损伤力学模型,提出了震前固端拱在震后劣化为三铰拱的结构分析方法。针对不同结构型式,给出了动荷载动力系数的确定方法,通过计算得到了在相同均布荷载作用下地下拱形结构的弯矩和拱脚推力的计算公式。针对具体实例,计算了不同损伤型式的拱结构承受冲击波荷载时的结构内力,从而给出了震后结构的抗动载能力评估方法。研究表明,地下防护结构震后抗冲击能力下降可达50%以上。
- 周健南金丰年范华林浦奎英许宏发
- 关键词：地震损伤冲击荷载
- 侧向爆炸作用下地下拱形结构动力响应被引量：4
- 2012年
- 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。
- 陈海龙金丰年夏志成张宇范华林周健南
- 关键词：相互作用动力响应
- 爆炸荷载作用下水体防爆墙数值研究被引量：1
- 2012年
- 水体作为一种具有较大发展潜力的抗爆材料，可用来构筑防爆墙对重要建筑物及人员提供防护。本文采用非线性有限元分析软件Ls—dyna对水体抗爆性能进行了分析研究。运用LBE与MMALE耦合方法提高数值计算效率，离散Lagrangian方法模拟水体在爆炸荷载作用下的解体飞散。经过与理论计算和实验结果的对比，验证了数值计算结果的准确性。通过数值模拟，得到水体抗爆性能的基本规律：随着水体厚度增加，水体的抗爆性能更加显著，但是存在厚度极值；墙体高度对墙体后压力场最大压力峰值影响很大，但是对有效作用范围影响微弱。
- 洪武徐迎赵跃堂金丰年
- 关键词：水体非线性有限元方法
- 爆炸作用下拱形结构反射系数计算方法研究被引量：7
- 2012年
- 为了计算爆炸荷载作用下地下拱形结构上的动荷载,引入了Costantino荷载模型考虑拱结构拱曲率对介质-结构相互作用机理的影响,在单自由度体系位移模式的基础上利用虚功原理,求解爆炸荷载作用下拱形结构的反射系数,即作用到结构上的均布动荷载峰值与结构板块处自由场应力的均布峰值之比。讨论了拱曲率、结构刚度、介质参数对反射系数的影响。在此基础上,与规范中平顶结构的综合反射系数计算方法进行了比较,引入修正系数对公式进行修正,改进后的反射系数计算方法对于不同的结构形式具有更广泛的适用性。
- 张宇范华林金丰年
- 关键词：爆炸荷载反射系数
