單層球面網(wǎng)殼基于AUTODYN的外爆響應(yīng)分析及CONWEP適用范圍討論.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)的抗爆研究由來已久，但是早期的研究內(nèi)容和成果都主要集中在軍事設(shè)施領(lǐng)域，民用建筑的抗爆研究非常少，直至“911”事件后隨著國際反恐形式的逐漸嚴(yán)峻，民用建筑抗爆的研究才顯得更加緊迫和重要。大跨度空間結(jié)構(gòu)是民用建筑領(lǐng)域中重要性較高的一類結(jié)構(gòu)，因為其主要是作為地標(biāo)性建筑或重要的公共建筑來使用，例如會展中心、候機廳、體育場館等等，因此遭受恐怖襲擊的可能性較其它的建筑更大；而且由于其人員密集，一旦遭受恐怖襲擊財產(chǎn)損失和人員損失也會更加嚴(yán)

2、重，因而對于大跨度空間結(jié)構(gòu)開展抗爆研究具有重要的理論和實際應(yīng)用意義。
　　AUTODYN軟件是由美國Century Dynamics公司于1985年開發(fā)成功的，該軟件從開發(fā)至今一直致力于更好地解決爆炸方面的模擬計算分析問題，并且取得了行業(yè)領(lǐng)先的地位。本文首次將AUTODYN軟件引入到大跨度空間結(jié)構(gòu)的爆炸響應(yīng)分析中，首先驗證了其在近場爆炸和遠場爆炸分析中的準(zhǔn)確性，其次利用AUTODYN對20m跨的K8單層球面網(wǎng)殼進行了外爆荷載作用下

3、的模擬，對比了不同屋面板材料本構(gòu)模型對于結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響，研究了荷載傳播和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的基本規(guī)律，并對40m跨K8單層球面網(wǎng)殼在外爆荷載下的響應(yīng)進行了大規(guī)模的參數(shù)分析，最后利用經(jīng)驗公式和AUTODYN數(shù)值模擬方法討論了CONWEP軟件對于單層球面網(wǎng)殼外爆荷載下響應(yīng)分析的適用性。研究工作具體可分為以下四部分：
　　利用AUTODYN建立了二維平板模型，驗證了其在近場爆炸模擬中的準(zhǔn)確性；利用AUTODYN建立40m跨單層球面網(wǎng)殼模型并進行內(nèi)

4、爆計算，驗證了其在遠場爆炸中的準(zhǔn)確性。通過算例的對比證明了AUTODYN適用于大跨空間結(jié)構(gòu)的爆炸響應(yīng)分析。
　　利用AUTODYN建立了20m跨度K8單層球面網(wǎng)殼并進行了外爆荷載下的響應(yīng)分析，對比了不同屋面板材料本構(gòu)模型對于結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響，獲得了外爆荷載下爆炸荷載的傳播規(guī)律和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的規(guī)律。
　　建立了40m跨度1/5矢跨比的K8單層球面網(wǎng)殼模型，利用AUTODYN進行了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在外爆荷載下的響應(yīng)分析，通過對TNT當(dāng)量、炸藥