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汽车炸弹桥面爆炸独塔斜拉桥易损性研究
| 论文题名： | 汽车炸弹桥面爆炸独塔斜拉桥易损性研究 |
| 关键词： | 易损性;爆炸冲击;剩余承载力;独塔斜拉桥;汽车炸弹 |
| 摘要： | 桥梁是道路交通的重要节点，在陆地交通运输体系中具有重要的作用和地位，在其全寿命周期内，可能遭受导弹打击、恐怖爆炸及偶然爆炸等爆炸作用。斜拉桥作为大跨度斜拉桥的主要桥型之一，遭受恐怖袭击的风险较大。本文针对汽车炸弹桥面爆炸，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，开展了独塔斜拉桥易损性研究。构建了“构形易损性分析—局部破口模拟—安全性评估”的简化分析方法。主要内容如下： （1）独塔斜拉桥构形易损性研究。针对斜拉桥的特点构建了平面组合结构构形易损性分析方法，运用 MATLAB软件编制计算程序分析了某独塔斜拉桥的倒塌模式和关键构件。结果表明：塔墩分离式独塔斜拉桥主梁靠近端支座的梁段既是关键构件又是薄弱环节，其断裂最容易造成桥梁完全倒塌。 （2）汽车炸弹桥面爆炸钢箱主梁破口研究。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，采用ALE多物质流固耦合算法，对小型货车汽车炸弹桥面爆炸钢箱主梁破口进行了数值模拟，分析了破坏模式，得到了破口尺寸。结果表明：当量为500~1000kg小型货车汽车炸弹在桥中部与端部爆炸，钢箱主梁顶板与底板均产生破口，腹板与横隔板产生较大变形；破口半径大小由炸药当量与比例距离共同决定，顶板纵桥向破口半径大于横桥向破口半径；端部爆炸顶板横桥向破口半径大于中部爆炸横桥向破口半径。 （3）分析了钢箱主梁破口截面剩余承载力。建立了钢箱主梁破口截面剩余承载力计算公式，绘制了破口截面剩余承载力N-M曲线，计算了主梁恒载内力，并与破口截面剩余承载力比较，分析了其安全性。结果表明：截面破口面积越大剩余承载力越小；当量为500~1000kg汽车炸弹在桥面爆炸产生的破口截面，在恒载作用下尚有较大的富余承载力。 |
| 作者： | 陈小斌 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 蒋志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 国防科学技术大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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