目錄
第1章 緒論 1
1.1 大跨空間結(jié)構(gòu)抗爆研究的背景和意義 1
1.2 建筑物上的爆炸荷載 2
1.3 工程結(jié)構(gòu)的爆炸響應(yīng) 3
1.4 大跨空間結(jié)構(gòu)抗爆研究的特殊性 5
參考文獻(xiàn) 6
第2章 球面殼體的內(nèi)爆荷載 9
2.1 球面殼體中心內(nèi)爆測(cè)壓試驗(yàn) 10
2.1.1 試驗(yàn)方案及設(shè)計(jì) 10
2.1.2 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備 11
2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果 14
2.2 爆炸荷載大小及分布特性 20
2.2.1 數(shù)值仿真方法及驗(yàn)證 20
2.2.2 爆炸荷載分布規(guī)律 23
2.2.3 非中心爆炸荷載分布規(guī)律 28
2.3 內(nèi)爆荷載簡(jiǎn)化模型 30
參考文獻(xiàn) 33
第3章 大跨平屋蓋結(jié)構(gòu)的內(nèi)爆荷載 34
3.1 有限元建模 34
3.2 1/4模型峰值超壓場(chǎng)特性 36
3.2.1 沖擊波傳播特性 36
3.2.2 結(jié)構(gòu)超壓分布 38
3.2.3 參數(shù)分析 39
3.3 矩形1/2模型峰值超壓場(chǎng)特性 42
3.3.1 沖擊波傳播特性 42
3.3.2 結(jié)構(gòu)超壓分布 44
3.3.3 參數(shù)分析 46
3.4 對(duì)角線(xiàn)1/2模型峰值超壓場(chǎng)特性 48
3.4.1 沖擊波傳播特性 48
3.4.2 參數(shù)分析 50
3.5 平屋蓋結(jié)構(gòu)峰值超壓場(chǎng)模型 51
3.5.1 屋蓋超壓場(chǎng)分區(qū)簡(jiǎn)化 51
3.5.2 形函數(shù)插值法 59
3.5.3 基于作用疊加的峰值超壓場(chǎng)預(yù)測(cè) 60
第4章 球面殼體的外爆荷載 70
4.1 球面殼體外爆測(cè)壓試驗(yàn) 70
4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康呐c方案 70
4.1.2 試驗(yàn)概況 72
4.1.3 傳統(tǒng)半經(jīng)驗(yàn)公式的誤差討論 73
4.2 球殼外爆仿真技術(shù)及屋蓋荷載特性 74
4.2.1 有限元模型建立 74
4.2.2 流固耦合效應(yīng) 76
4.2.3 平行效應(yīng) 77
4.2.4 超壓時(shí)程曲線(xiàn)簡(jiǎn)化 81
4.2.5 殼面爆炸流場(chǎng)傳播規(guī)律 82
4.3 球殼外爆荷載參數(shù)分析 87
4.3.1 反射效應(yīng) 87
4.3.2 清除效應(yīng) 89
4.4 球殼外爆荷載簡(jiǎn)化模型 91
4.5 球面殼體外爆荷載的不確定性 93
4.5.1 外爆荷載不確定性試驗(yàn) 93
4.5.2 外爆荷載概率分布 97
4.5.3 基于分位值的球殼外爆荷載因子 104
參考文獻(xiàn) 106
第5章 單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)爆破壞機(jī)理 108
5.1 內(nèi)爆分析方法 108
5.2 內(nèi)爆失效模式 110
5.2.1 失效模式1：小幅振動(dòng) 110
5.2.2 失效模式2：局部凹陷 112
5.2.3 失效模式3：沖脹變形 114
5.2.4 失效模式4：整體塌陷 116
5.2.5 失效模式5：沖破破壞 118
5.3 內(nèi)爆破壞機(jī)理分析 120
5.4 中心內(nèi)爆作用參數(shù)分析 121
5.4.1 均布脈沖作用 122
5.4.2 基于內(nèi)爆荷載模型的失效規(guī)律 124
5.4.3 兩種加載方式結(jié)果對(duì)比 126
參考文獻(xiàn) 128
第6章 單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的外爆破壞響應(yīng) 129
6.1 外爆響應(yīng)數(shù)值分析方法 129
6.1.1 數(shù)值分析模型建立 129
6.1.2 ConWep方法的適用性 131
6.2 單層球面網(wǎng)殼外爆響應(yīng)參數(shù)分析 137
6.2.1 炸藥質(zhì)量 137
6.2.2 炸藥高度 138
6.2.3 炸藥水平偏離距離 139
6.2.4 矢跨比 139
6.2.5 桿件截面 140
6.2.6 屋面板厚度 140
6.2.7 屋面質(zhì)量 141
6.3 單層球面網(wǎng)殼外爆失效模式 142
6.4 單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)損傷模型 143
6.5 單層球面網(wǎng)殼外爆損傷程度分級(jí) 145
6.6 單層球面網(wǎng)殼縮尺模型外爆試驗(yàn) 147
6.6.1 可燃?xì)怏w外爆試驗(yàn) 147
6.6.2 固體TNT炸藥外爆試驗(yàn) 151
參考文獻(xiàn) 159
第7章 爆炸作用下單層球面網(wǎng)殼的風(fēng)險(xiǎn)及防御 160
7.1 引言 160
7.2 單層球面網(wǎng)殼有限元模型 160
7.3 單層球面網(wǎng)殼在外爆作用下的可靠度 161
7.3.1 基于Monte-Carlo抽樣的可靠度分析 162
7.3.2 單層球面網(wǎng)殼的失效概率 167
7.4 單層球面網(wǎng)殼在外爆作用下的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 174
7.4.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本原理 175
7.4.2 爆炸作用下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)損失模型 175
7.4.3 基于防撞柱防護(hù)措施的評(píng)估與布置優(yōu)化 177
7.4.4 基于投資最優(yōu)原則的結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化 181
參考文獻(xiàn) 193