鋼框架組合結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)和防護(hù)措施研究.pdf

1、在沖擊荷載作用下，重要結(jié)構(gòu)物的破壞與倒塌效應(yīng)研究，既是多學(xué)科交叉的難度很大的科學(xué)問(wèn)題，又是具有國(guó)家安全防護(hù)意義的工程實(shí)際問(wèn)題。近年來(lái)國(guó)際上發(fā)生多次大型建筑物在沖擊荷載作用下倒塌破壞的慘劇，給生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，眾所周知的“9.11”事件，是人類(lèi)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)影響最大的災(zāi)難性事件，也是對(duì)防止結(jié)構(gòu)倒塌破壞研究的一次重大挑戰(zhàn)。我國(guó)有不少具有重要政治與經(jīng)濟(jì)意義的標(biāo)志性建筑和重大工程，這些標(biāo)志性建筑物和重大工程一旦發(fā)生類(lèi)似“9.11”事件，

2、將給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，如何評(píng)價(jià)這些建筑物的破壞效應(yīng)以及提出防止結(jié)構(gòu)倒塌的措施，是公眾及工程界非常關(guān)心、迫切需要解決的問(wèn)題。本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元軟件LS-DYNA及ABAQUS，對(duì)鋼框架組合結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的響應(yīng)與防護(hù)措施進(jìn)行了仿真分析。分析包括三個(gè)部分，第一部分對(duì)結(jié)構(gòu)在沖擊破壞后的響應(yīng)進(jìn)行了模擬，考慮了節(jié)點(diǎn)的半剛性轉(zhuǎn)動(dòng)，并與試驗(yàn)結(jié)果做了對(duì)比，結(jié)果吻合很好；第二部分給出了確定關(guān)鍵構(gòu)件的方法，并在考慮節(jié)點(diǎn)剛性的情況下，分析

3、了結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的破壞準(zhǔn)則，運(yùn)用MATLAB回歸出了結(jié)構(gòu)倒塌的臨界撓度的簡(jiǎn)化公式；第三部分對(duì)防止結(jié)構(gòu)倒塌破壞的措施做了初步研究，根據(jù)沖擊位置的不同提出了不同的防護(hù)措施。當(dāng)沖擊發(fā)生在結(jié)構(gòu)上部時(shí)，關(guān)鍵構(gòu)件破壞并引起傳力途徑的改變，由于上部構(gòu)件受荷較小，某些構(gòu)件雖不會(huì)破壞但會(huì)產(chǎn)生較大變形，大多數(shù)情況下沖擊爆炸會(huì)引起火災(zāi)的發(fā)生，這種變形就會(huì)降低構(gòu)件的抗火承載力，從而有可能使結(jié)構(gòu)倒塌，此時(shí)可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過(guò)加強(qiáng)局部或增大防火涂料的厚度來(lái)提