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基于数值模拟的钢筋混凝土矩形墩柱爆炸响应及破坏形态研究
| 论文题名： | 基于数值模拟的钢筋混凝土矩形墩柱爆炸响应及破坏形态研究 |
| 关键词： | 钢筋混凝土桥;钢筋混凝土矩形墩柱;爆炸冲击荷载;爆炸响应;破坏形态;有限元分析 |
| 摘要： | 由于战争和偶然事故引起的爆炸冲击荷载对建筑物结构的危害日趋严重，公路桥梁作为国民基础设施的重要组成部分，也受到同样的威胁。目前桥梁结构在爆炸冲击荷载作用下的动力响应及破坏形态研究还处于起步阶段。钢筋混凝土墩柱是桥梁工程中广泛应用的基本承重构件之一，研究其在爆炸荷载作用下的动力响应及破坏形态十分必要。 首先，论文阐述了爆炸现象、爆炸冲击波基本理论，以及爆炸空气冲击波计算方法；提出了结构抗爆分析的特点及方法。 其次，论文从钢筋与混凝土材料特性出发，分别讨论了两种材料单轴受力时的本构关系以及两种材料在动力冲击荷载下的材料特性，给出了混凝土在冲击荷载作用下的断裂破坏标准；以波动理论、冲量理论(动量守恒理论)和能量守恒理论三个经典力学理论为基础，分析了爆炸荷载作用下RC墩柱的动力反应特性；提出了RC墩柱在爆炸荷载作用下剪切破坏与弯曲破坏的判定标准。 最后，论文基于钢筋混凝土有限元基本理论，采用大型有限元ANSYS计算软件，建立了钢筋混凝土矩形墩柱的有限元模型，应用ANSYS动力分析程序中的谐波响应分析模块模拟爆炸脉冲荷载，对钢筋混凝土矩形墩柱在爆炸荷载作用下动力响应及破坏形态进行了系统的分析；同时，分别研究了爆速、爆炸荷载作用位置、混凝土强度、纵向钢筋以及箍筋配筋率等基本参数对钢筋混凝土矩形墩柱爆炸响应及破坏形态的影响，得出了一些有益的结论。论文的研究成果可为桥梁结构的抗爆设计提供技术支持。 |
| 作者： | 温巍 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄平明;王蒂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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