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爆炸冲击荷载作用下混凝土T梁桥动态响应分析
| 论文题名： | 爆炸冲击荷载作用下混凝土T梁桥动态响应分析 |
| 关键词： | 爆炸荷载;混凝土T梁桥;动态响应;数值模拟;抗爆性能 |
| 摘要： | 目前，国内外桥梁爆炸事故偶有发生，不仅造成了桥梁结构的损伤，且严重影响了公路桥梁的正常使用及人民的生命安全。桥梁结构抗爆性能的研究十分重要，桥梁结构设计中几乎没有桥梁防爆等方面的详细规范。加之，大部分规律来源于数值模拟等基本理论方面，缺乏适量的试验验证。因此，设计桥梁结构的爆炸试验并结合数值模拟来深入探讨爆炸冲击载荷作用下桥梁结构的动态响应、损伤效应及其本构关系十分重要。 文章基于爆炸基本理论，确定了多组混凝土简支T梁模型，并进行了不同爆炸高度、爆炸位置（横截面处）、炸药药量组合下的爆炸试验研究。试验中使用了SR-RCT混凝土声波测井仪探测混凝土内部裂隙的发展情况，使用了Utekl动态测试系统对T梁桥翼板和肋板位置的应变和加速度进行了采集，结合得到的数据分析了简支T梁模型在不同爆炸高度、不同爆炸位置（横截面）、不同炸药药量下各组模型的动态响应规律。采用ANSYS/LS-DYNA软件对T梁桥模型的动态响应问题进行了数值模拟，模拟发现在炸药药量和加载高度一致情况下，改变加载位置，翼板和肋板处应变均有一定的改变。模拟结果显示，在保证炸药药量，加载位置不变情况下，改变加载高度，发现随着高度的减小，翼板和肋板处应变均有一定的增加，但增长不明显;在保证加载高度和加载位置不变情况下，增大炸药药量，发现翼板和肋板处应变均有明显激增，曲线增长迅速。翼板处最大应变值增长要比肋板快，说明在爆炸荷载作用下，翼板比肋板先破坏，对梁式桥翼板及顶板的加固可以增加结构抗爆性能。结合模拟结论与试验结论比较分析得到以下结论。 (1)随着爆炸高度的降低，桥梁的破坏区域变大，破坏位置增多，然而桥梁依然具有稳定性，说明设定的爆炸高度为较安全高度。 (2)随着炸药药量增加，桥梁的破坏更加明显，整个桥梁基本断裂，失去稳定性，说明桥梁对炸药药量的敏感度高于爆炸高度。 (3)改变爆炸位置对桥梁的破坏形态及破坏位置无明显影响，说明炸药爆炸位置对桥梁抗爆性的影响较小。 (4)桥梁爆炸后，其翼板及肋板最下沿位置均为最易损坏部位，桥梁的局部构件中爆炸灵敏度最高。 |
| 作者： | 彭胜 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 蔡路军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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