爆炸荷载作用下城市桥梁动态响应及其损伤过程分析

发布时间：2017-10-21 18:26

  本文关键词：爆炸荷载作用下城市桥梁动态响应及其损伤过程分析

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【摘要】：为了对人流、车流密集的城市市政桥梁进行合理的抗爆设计和爆炸风险评估,提出了爆炸荷载作用下城市桥梁动态响应与损伤过程分析的数值方法.首先,通过对城市桥梁爆炸风险源的分析,确定城市桥梁可能遭遇的爆炸源类型及爆炸荷载工况.然后,基于大型通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立桥梁、炸药和空气三者的有限元模型,分别选择JWL(Jones-Wilkins-Lee)状态方程与线性多项式状态方程对炸药和空气模型进行定义,选用ALE(arbitrary Lagrange-Euler)算法模拟爆炸冲击波在空气中的传播;通过改变炸药的安放位置和质量,得到爆炸荷载作用下桥梁关键部位的位移响应、Von-Mises应力分布和整个桥梁的破坏形态,并模拟爆炸后桥梁的损伤过程;以Tuler-Butcher损伤累积准则为依据,求得某些指定单元在不同爆炸距离和不同TNT当量下的损伤累积曲线.最后,以一座大型钢桁架拱桥为例说明本文提出的方法的计算过程,其计算结果可作为桥梁抗爆设计和爆炸风险评估的依据.
【作者单位】： 天津大学建筑工程学院;滨海土木工程与安全教育部重点实验室(天津大学);
【关键词】： 爆炸荷载 ALE算法 钢桁架拱桥 动态响应 数值模拟
【基金】：天津市科技支撑计划重点项目(11ZCKFSF00300) 国家自然科学基金资助项目(51178305)
【分类号】：U441.3
【正文快照】： 2.滨海土木工程与安全教育部重点实验室(天津大学),天津300072)作为陆地交通咽喉的桥梁,在军事交通和国民经济中均具有至关重要的地位和作用.然而,战争和偶然事故所引发的城市桥梁爆炸事故也越来越严重.我国虽然恐怖袭击很少,但是战争的威胁目前仍然存在,并且易燃易爆化学品的

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本文编号：1074718