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爆炸地震动下储液结构动力响应试验研究
被引量：
2
1
作者
张浩天
赵雪川
+4 位作者
宋春明
吴红晓
郑际镜
岳松林
程怡豪
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第21期97-108,128,共13页
储液结构(LSS)关乎战略资源的储备安全,在国防工程建设中备受关注,需要考虑武器爆炸时强烈冲击地震动对其动力响应的影响。利用爆炸冲击震动模拟平台开展了地面式矩形储液结构模型试验,研究了不同储液状态下储液结构在爆炸地震动下的动...
储液结构(LSS)关乎战略资源的储备安全,在国防工程建设中备受关注,需要考虑武器爆炸时强烈冲击地震动对其动力响应的影响。利用爆炸冲击震动模拟平台开展了地面式矩形储液结构模型试验,研究了不同储液状态下储液结构在爆炸地震动下的动力响应,分析了地震动强度对结构振动加速度、结构应变以及动水压力的影响。此外,结合理论方法对储液结构壁板振型进行了探讨,对动水压力计算及相关设计规范的准确性与安全性进行了讨论。结果表明:储液增加使液固体系固有频率下降;结构动力响应与地震动峰值加速度相关性较高,随着地震动增强,不同储液状态下结构振动加速度、应变和动水压力均表现出强化效应;相较于无液状态,储液状态下结构动力响应随地震动强度变化敏感性提高,表现出更加显著的地震动强化效应;等强度地震动下,结构动力响应随储液增加而增强,说明储液结构处于高液位状态更加不利;沿壁板底部至顶部,结构振动加速度呈现放大效应,结构竖向变形符合剪切梁悬臂模型;动水压力的主要组成为脉冲压力,液面以下随水深增加呈现先增大后减小的趋势。动水压力标准值理论计算值偏于安全,基于理论方法修正了动水压力系数,给出了倾覆力矩系数。
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关键词
储液结构(
lss
)
爆炸地震动
振动加速度
变形
动水压力
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职称材料
爆炸地震动下矩形储液结构动力响应理论研究
2
作者
张浩天
宋春明
+3 位作者
王明洋
赵雪川
吴红晓
郑际镜
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期118-133,共16页
为完善防护工程储液结构设计与评估体系,开展了爆炸冲击地震动作用下储液结构动力响应理论研究。将矩形储液结构简化为具有分布弹性的广义单自由度体系,采用虚功原理建立水平地震动下结构运动方程,通过双向梁函数组合法、Rayleigh法和Du...
为完善防护工程储液结构设计与评估体系,开展了爆炸冲击地震动作用下储液结构动力响应理论研究。将矩形储液结构简化为具有分布弹性的广义单自由度体系,采用虚功原理建立水平地震动下结构运动方程,通过双向梁函数组合法、Rayleigh法和Duhamel积分法分别得到储液结构壁板振型、振动频率和动力响应,进而构建地震响应谱。利用爆炸冲击震动模拟平台开展模型试验,结构测点应变、动水压力计算值与试验数据基本一致,验证了理论方法。通过算例分析储液率、地震动要素对模型结构动力响应的影响,构建爆炸地震动下储液结构挠度响应谱,结果表明:随储液率增加,结构基频降低,地震动激励特征因子先提高后降低,后者反映流固耦合对地震作用的强化效应先增强后减弱;弹性范围内,随地震动加速度峰值提高,结构挠度响应线性提高;地震动加速度持时和波形改变影响频谱特性,使挠度响应发生非线性变化;典型波形爆炸地震动的作用效果均可划分为相对于等效静力作用的缓和区、增强区和等效区;以响应谱峰值作为最不利响应进行防护设计偏于保守,考虑场地爆炸参数范围进行计算可提高工程设计的经济性。
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关键词
储液结构
广义单自由度体系
虚功原理
流固耦合
爆炸地震动
响应谱
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职称材料
题名
爆炸地震动下储液结构动力响应试验研究
被引量：
2
1
作者
张浩天
赵雪川
宋春明
吴红晓
郑际镜
岳松林
程怡豪
机构
陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
[
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第21期97-108,128,共13页
文摘
储液结构(LSS)关乎战略资源的储备安全,在国防工程建设中备受关注,需要考虑武器爆炸时强烈冲击地震动对其动力响应的影响。利用爆炸冲击震动模拟平台开展了地面式矩形储液结构模型试验,研究了不同储液状态下储液结构在爆炸地震动下的动力响应,分析了地震动强度对结构振动加速度、结构应变以及动水压力的影响。此外,结合理论方法对储液结构壁板振型进行了探讨,对动水压力计算及相关设计规范的准确性与安全性进行了讨论。结果表明:储液增加使液固体系固有频率下降;结构动力响应与地震动峰值加速度相关性较高,随着地震动增强,不同储液状态下结构振动加速度、应变和动水压力均表现出强化效应;相较于无液状态,储液状态下结构动力响应随地震动强度变化敏感性提高,表现出更加显著的地震动强化效应;等强度地震动下,结构动力响应随储液增加而增强,说明储液结构处于高液位状态更加不利;沿壁板底部至顶部,结构振动加速度呈现放大效应,结构竖向变形符合剪切梁悬臂模型;动水压力的主要组成为脉冲压力,液面以下随水深增加呈现先增大后减小的趋势。动水压力标准值理论计算值偏于安全,基于理论方法修正了动水压力系数,给出了倾覆力矩系数。
关键词
储液结构(
lss
)
爆炸地震动
振动加速度
变形
动水压力
Keywords
liquid
storage
structure
(
lss
)
explosion
ground
motion
vibration
acceleration
deformation
hydrodynamic
pressure
分类号
TV32 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
爆炸地震动下矩形储液结构动力响应理论研究
2
作者
张浩天
宋春明
王明洋
赵雪川
吴红晓
郑际镜
机构
陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
南京理工大学机械工程学院
中国人民解放军
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期118-133,共16页
基金
国家自然科学基金(51808553)。
文摘
为完善防护工程储液结构设计与评估体系,开展了爆炸冲击地震动作用下储液结构动力响应理论研究。将矩形储液结构简化为具有分布弹性的广义单自由度体系,采用虚功原理建立水平地震动下结构运动方程,通过双向梁函数组合法、Rayleigh法和Duhamel积分法分别得到储液结构壁板振型、振动频率和动力响应,进而构建地震响应谱。利用爆炸冲击震动模拟平台开展模型试验,结构测点应变、动水压力计算值与试验数据基本一致,验证了理论方法。通过算例分析储液率、地震动要素对模型结构动力响应的影响,构建爆炸地震动下储液结构挠度响应谱,结果表明:随储液率增加,结构基频降低,地震动激励特征因子先提高后降低,后者反映流固耦合对地震作用的强化效应先增强后减弱;弹性范围内,随地震动加速度峰值提高,结构挠度响应线性提高;地震动加速度持时和波形改变影响频谱特性,使挠度响应发生非线性变化;典型波形爆炸地震动的作用效果均可划分为相对于等效静力作用的缓和区、增强区和等效区;以响应谱峰值作为最不利响应进行防护设计偏于保守,考虑场地爆炸参数范围进行计算可提高工程设计的经济性。
关键词
储液结构
广义单自由度体系
虚功原理
流固耦合
爆炸地震动
响应谱
Keywords
liquid
storage
structure
(
lss
)
generalised
single-degree-of-freedom
system
virtual
work
principle
fluid-
structure
interaction
explosion-induced
ground
shock
response
spectrum
分类号
O342 [理学—固体力学]
TV31 [理学—力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸地震动下储液结构动力响应试验研究
张浩天
赵雪川
宋春明
吴红晓
郑际镜
岳松林
程怡豪
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
2
爆炸地震动下矩形储液结构动力响应理论研究
张浩天
宋春明
王明洋
赵雪川
吴红晓
郑际镜
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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