鋼框架組合結構的沖擊響應和防護措施研究.pdf

1、在沖擊荷載作用下，重要結構物的破壞與倒塌效應研究，既是多學科交叉的難度很大的科學問題，又是具有國家安全防護意義的工程實際問題。近年來國際上發(fā)生多次大型建筑物在沖擊荷載作用下倒塌破壞的慘劇，給生命財產(chǎn)造成巨大的損失，眾所周知的“9.11”事件，是人類進入21世紀以來影響最大的災難性事件，也是對防止結構倒塌破壞研究的一次重大挑戰(zhàn)。我國有不少具有重要政治與經(jīng)濟意義的標志性建筑和重大工程，這些標志性建筑物和重大工程一旦發(fā)生類似“9.11”事件，

2、將給國民經(jīng)濟造成巨大損失，如何評價這些建筑物的破壞效應以及提出防止結構倒塌的措施，是公眾及工程界非常關心、迫切需要解決的問題。本文在試驗的基礎上，運用有限元軟件LS-DYNA及ABAQUS，對鋼框架組合結構在沖擊荷載作用下的響應與防護措施進行了仿真分析。分析包括三個部分，第一部分對結構在沖擊破壞后的響應進行了模擬，考慮了節(jié)點的半剛性轉動，并與試驗結果做了對比，結果吻合很好；第二部分給出了確定關鍵構件的方法，并在考慮節(jié)點剛性的情況下，分析

3、了結構在沖擊荷載作用下的破壞準則，運用MATLAB回歸出了結構倒塌的臨界撓度的簡化公式；第三部分對防止結構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措施。當沖擊發(fā)生在結構上部時，關鍵構件破壞并引起傳力途徑的改變，由于上部構件受荷較小，某些構件雖不會破壞但會產(chǎn)生較大變形，大多數(shù)情況下沖擊爆炸會引起火災的發(fā)生，這種變形就會降低構件的抗火承載力，從而有可能使結構倒塌，此時可以在結構設計中通過加強局部或增大防火涂料的厚度來提