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中空夹层钢管混凝土柱近爆损伤机理及评估方法研究
| 论文题名： | 中空夹层钢管混凝土柱近爆损伤机理及评估方法研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;中空夹层钢管混凝土柱;近爆损伤机理;评估模型 |
| 摘要： | 近年来，世界局部地区的冲突事件此起彼伏，作为重要的交通设施——桥梁结构成为各类冲突事件中的主要破坏目标，一旦桥梁墩柱发生破坏，将导致桥梁结构的局部坍塌甚至整体倒塌，对人类社会的生产和生活造成极大影响。目前研究人员对中空夹层钢管混凝土柱静力学方面的性能已开展相关研究，但针对近场爆炸荷载作用下柱抗爆性能的研究还较少。本文采用现场试验以及数值模拟的方法，对近场爆炸荷载作用下CFDST柱的动力响应、损伤机理以及耗能占比进行研究，并建立了以局部凹陷最大位移量为评价指标的损伤评估实用公式。 （1）设计7组大尺寸CFDST墩柱模型并进行近场爆炸试验，获得CFDST墩柱在近场爆炸荷载作用下的破坏形式。采用三维扫描技术对CFDST墩柱局部凹陷区域进行重塑，得到局部凹陷区域的精准尺寸，为后续数值模型的验证提供数据支撑。 （2）建立近场爆炸荷载作用下CFDST墩柱的三维数值模型，利用所建数值模型对CFDST墩柱在近场爆炸荷载作用下的位移变化、损伤破坏以及耗能占比进行分析，得到CFDST墩柱在近场爆炸荷载作用下的位移变化情况、各部分损伤程度以及耗能占比。 （3）分别探讨TNT炸药质量、爆炸距离、外钢管强度、内钢管强度、核心混凝土强度、外钢管壁厚、内钢管壁厚和空心率共八个参数对CFDST墩柱近场抗爆性能的影响强弱。基于上述模拟结果建立预测CFDST墩柱在近爆作用下的局部凹陷变形量与爆炸荷载参数、CFDST墩柱自身物理特征相关的实用公式。 |
| 作者： | 赵瑞斌 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 卢永刚;贾彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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