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超高性能混凝土、纤维增强高强及高延性混凝土抗侵彻性能比较 被引量：6
1
作者 钟锐 张峰领 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2423-2434,共12页
比较了超高性能混凝土、纤维增强高强混凝土以及高延性混凝土厚靶在不同尺寸刚性弹丸及侵彻速度冲击作用下的破坏模式,并量化了损伤程度。分析了混凝土材料侵彻深度随抗压强度、弹丸相对骨料大小以及等效硬度的变化规律。采用校准的K&am... 比较了超高性能混凝土、纤维增强高强混凝土以及高延性混凝土厚靶在不同尺寸刚性弹丸及侵彻速度冲击作用下的破坏模式,并量化了损伤程度。分析了混凝土材料侵彻深度随抗压强度、弹丸相对骨料大小以及等效硬度的变化规律。采用校准的K&C模型模拟了刚性弹丸冲击超高性能混凝土的破坏结果,模型预测的侵彻深度和开坑面积均与试验结果吻合较好,验证了其有效性。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 侵彻 高延性水泥基复合材料 本构模型 有效硬度
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纤维网格增强超高性能混凝土拉伸刚化机理及协同增强效应 被引量：4
2
作者 姚一鸣 翟梦超 +1 位作者 董路遥 王景全 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2364-2374,共11页
制备了碳纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC),开展了纤维网格拉伸、UHPC拉伸、网格-UHPC拔出和TR-UHPC拉伸试验,并结合数值模型研究了TR-UHPC的拉伸刚化响应以及碳纤维网格和钢纤维协同作用。结果表明:TR-UHPC呈现出显著的应变硬化和... 制备了碳纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC),开展了纤维网格拉伸、UHPC拉伸、网格-UHPC拔出和TR-UHPC拉伸试验,并结合数值模型研究了TR-UHPC的拉伸刚化响应以及碳纤维网格和钢纤维协同作用。结果表明:TR-UHPC呈现出显著的应变硬化和多裂纹开展特性,拉伸强度、裂后刚度和延性有效提高;在钢纤维体积掺量为0.5%~1.5%时,TR-UHPC性能的提升主要由钢纤维桥连作用控制,当体积掺量为1.5%~2.0%时,纤维网格-UHPC粘结滑移性能起主要作用。数值模型考虑了包括纤维网格拉伸性能、UHPC拉伸应力-裂缝宽度响应、纤维网格-UHPC界面粘结滑移性能在内的主要作用机理,计算结果与实验结果符合较好。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 纤维网格 拉伸刚化 应变硬化 协同效应 数值分析
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考虑拉伸刚化效应的纤维网格增强超高性能混凝土弯曲性能
3
作者 姚一鸣 陈璨 +4 位作者 翟梦超 孙元锋 鲁聪 钟锐 王景全 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1938-1949,共12页
纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC)利用短切钢纤维与连续纤维网格协同增强机制进一步提高超高性能混凝土(UHPC)力学性能和应变硬化效应。为研究TR-UHPC薄板的弯曲性能及其设计方法,开展了四点弯曲试验,分析了钢纤维和纤维网格的协同... 纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC)利用短切钢纤维与连续纤维网格协同增强机制进一步提高超高性能混凝土(UHPC)力学性能和应变硬化效应。为研究TR-UHPC薄板的弯曲性能及其设计方法,开展了四点弯曲试验,分析了钢纤维和纤维网格的协同增强增韧效应。在此基础上,提出了基于拉伸模型和弯曲模型的TR-UHPC弯曲构件设计方法,并分析了拉伸刚化效应对TR-UHPC构件受弯性能的影响。研究结果表明,TR-UHPC薄板的受弯承载力随着钢纤维掺量及纤维网格层数的增加而增大,而多组试件在钢纤维掺量为1.0%或1.5%时达到最高弯曲强度,钢纤维用量可有效降低。弯曲模型计算结果与试验数据吻合较好,并能够匹配拉伸模型的计算结果,该方法可在材料已知的条件下对构件的承载力进行预测,或根据构件性能需求进行材料调配,实现从材料到构件的协同设计。 展开更多
关键词 纤维网格增强超高性能混凝土 材料结构协同设计 反向分析 拉伸刚化 弯曲性能
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近距离爆炸比例爆距的界定标准及荷载模型 被引量：10
4
作者 甘露 陈力 +1 位作者 宗周红 钱海敏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期127-138,共12页
如何准确界定“近距离爆炸(close-in explosion)”一直是防护工程研究领域的热点。本文中基于已被充分验证的精细化有限元模型,研究了TNT球形装药自由场爆炸冲击波传播与爆轰产物高速膨胀共同作用的特点和规律,发现在比例爆距小于0.80 m... 如何准确界定“近距离爆炸(close-in explosion)”一直是防护工程研究领域的热点。本文中基于已被充分验证的精细化有限元模型,研究了TNT球形装药自由场爆炸冲击波传播与爆轰产物高速膨胀共同作用的特点和规律,发现在比例爆距小于0.80 m/kg^(1/3)的范围内,爆轰产物对刚性壁面的爆炸荷载影响显著,提出球形装药近距离爆炸的比例爆距界定标准为0.30~0.80 m/kg^(1/3)。研究发现,在近距离爆炸下,爆炸波在入射角为0°~5°范围内的刚性壁面反射荷载峰值会出现急剧下降的现象,这是由爆轰产物喷射的不均匀性和随机性导致的;近距离爆炸下,刚性壁面反射超压出现了两个峰值的现象,这是由冲击波和爆轰产物分别与刚性壁面相互作用导致的。提出了近距离爆炸情况下两个荷载峰值的计算公式,以及适合工程结构响应计算的简化荷载模型;揭示了近距离爆炸下刚性壁面反射超压的分布规律。 展开更多
关键词 爆轰产物 比例爆距 近距离爆炸 荷载模型
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跨断层地震动及其对桥梁结构影响研究进展 被引量：5
5
作者 宗周红 林元铮 +1 位作者 林津 黎雅乐 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期80-96,共17页
与常规地震动激励的情况相比,跨断层地震动作用下桥梁结构具有更复杂的动力响应、更大的地震需求以及更严重的地震损伤。伴随着川藏铁路等超级基础工程的开工建设,越来越多的桥梁具有跨越潜在断层的风险,相关研究亟待开展。从跨断层桥... 与常规地震动激励的情况相比,跨断层地震动作用下桥梁结构具有更复杂的动力响应、更大的地震需求以及更严重的地震损伤。伴随着川藏铁路等超级基础工程的开工建设,越来越多的桥梁具有跨越潜在断层的风险,相关研究亟待开展。从跨断层桥梁震害出发,首先阐述了近/跨断层地震动的基本特性并介绍了相关模拟方法,然后综述了跨断层桥梁抗震分析理论、数值模拟和模型试验等研究的相关进展,进而归纳了考虑跨断层地震动作用的应对策略。结果表明:现有的跨断层地震动模拟方法合理可行,但存在一定的应用条件和改进空间;跨断层桥梁研究对象大多为中小跨径梁桥,其地震响应和损伤破坏模式受断层类型、跨越位置、跨越角度、永久位移等多因素影响;针对跨断层桥梁的减隔震和防落梁限位措施等技术得到初步发展。最后展望了未来跨断层桥梁抗震研究的发展方向,主要包括:发展更为精确、高效的跨断层地震动模拟技术;开展大跨径桥梁的跨断层振动台台阵试验及倒塌数值模拟研究;突破跨断层桥梁振动台台阵试验技术瓶颈;明确跨断层地震动参数对不同类型桥梁结构地震损伤机理的影响规律;进一步发展相应的减隔震技术、防落梁措施以及韧性防控技术,并进行试验验证等。 展开更多
关键词 桥梁工程 抗震性能 综述 跨断层 地震动模拟 地震响应 地震损伤 应对策略
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弹体对混凝土材料先侵彻后爆炸损伤破坏效应的数值模拟研究 被引量：7
6
作者 王银 孔祥振 +2 位作者 方秦 洪建 翟阳修 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期57-70,共14页
基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA的流固耦合和重启动算法,开展了某新型钻地武器先侵彻后爆炸对混凝土靶体的毁伤破坏效应研究。通过模拟大口径缩比弹侵彻实验和预制孔爆炸实验,验证了材料模型及其参数的可靠性。在此基础上,进一... 基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA的流固耦合和重启动算法,开展了某新型钻地武器先侵彻后爆炸对混凝土靶体的毁伤破坏效应研究。通过模拟大口径缩比弹侵彻实验和预制孔爆炸实验,验证了材料模型及其参数的可靠性。在此基础上,进一步对预制孔装药爆炸建模、不考虑弹壳的重启动建模和考虑弹壳的重启动建模3种方法进行了比较。数值计算结果表明,由于爆轰产物的外泄,不考虑侵彻预损伤的预制孔装药爆炸方法得到的爆坑直径仅为3倍弹径,且损伤破坏模式与其他2种方法得到的损伤破坏模式区别较大。重启动建模方法继承了弹体侵彻过程中累积的损伤,爆坑直径在原有侵彻损伤破坏的基础上明显增大;且由于弹壳变形破碎消耗部分能量,考虑弹壳时模拟得到的爆坑直径(约14.5倍弹径)略小于不考虑弹壳时模拟得到的爆坑直径(约16倍弹径);但由于破碎弹头的二次侵彻作用,考虑弹壳时模拟得到的爆坑深度比不考虑弹壳时模拟得到的爆坑深度增加约5%。上述研究结果可为进一步开展钻地武器先侵彻后爆炸毁伤破坏效应的实验研究提供参考。 展开更多
关键词 先侵彻后爆炸 混凝土损伤破坏 预损伤 二次侵彻
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预制节段拼装双层钢管-混凝土组合墩柱抗震性能分析 被引量：4
7
作者 邢凯迪 林元铮 +2 位作者 李明鸿 宗周红 许有胜 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期305-314,共10页
为研究预制节段拼装CFDST墩柱的抗震性能,开展了预制节段拼装CFDST墩柱拟静力试验,并采用有限元软件ABAQUS对墩柱力学行为进行数值模拟,分析素混凝土层、初始预应力度和节段数量对墩柱抗震性能的影响.结果表明:在水平往复荷载作用下,墩... 为研究预制节段拼装CFDST墩柱的抗震性能,开展了预制节段拼装CFDST墩柱拟静力试验,并采用有限元软件ABAQUS对墩柱力学行为进行数值模拟,分析素混凝土层、初始预应力度和节段数量对墩柱抗震性能的影响.结果表明:在水平往复荷载作用下,墩柱未出现明显破坏,滞回曲线呈明显旗帜形,最大残余偏移率为0.18%,具有良好的自复位性能;最大偏移率为5.25%时,轴向预应力损失约为10.20%,墩身变形主要来自接缝处开口,正、负向最大累计开口量分别达到10.70和12.35 mm,存在明显的多转角变形模式;数值模型可以较好地模拟墩柱的非线性力学行为;考虑节段间素混凝土层可以更为合理地模拟墩柱滞回性能,提高初始预应力度可增强墩柱强度和耗能能力,而节段数量则对墩柱滞回性能影响较小. 展开更多
关键词 双层钢管-混凝土(CFDST)组合墩柱 拟静力试验 非线性分析 预制节段拼装 韧性抗震
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剪切速率对平直节理摩擦行为的影响及其机制研究 被引量：8
8
作者 袁伟 李建春 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期3241-3252,共12页
认识平直岩石节理的摩擦行为是研究起伏、粗糙节理剪切力学性能的基础,对预防洞室失稳、边坡滑坡也具有重要意义。为探究平直节理的摩擦行为与剪切速率的相关关系,首先对类岩石人工节理进行5种剪切速率下的直剪试验,分析剪切强度、摩擦... 认识平直岩石节理的摩擦行为是研究起伏、粗糙节理剪切力学性能的基础,对预防洞室失稳、边坡滑坡也具有重要意义。为探究平直节理的摩擦行为与剪切速率的相关关系,首先对类岩石人工节理进行5种剪切速率下的直剪试验,分析剪切强度、摩擦因数、剪切刚度、节理面磨损随剪切速率的变化;然后,结合颗粒离散元模拟,方法,从节理接触的角度分析了剪切速率对节理摩擦因数的部分影响机制。试验结果表明,随着剪切速率的增大,节理剪切强度和刚度均呈现减小的趋势,且减小的幅度逐渐减弱;不同法向压力作用下,剪切强度和剪切刚度随剪切速率的变化趋势基本一致;节理摩擦因数与剪切速率的对数呈负相关,拟合得到相应的经验模型;节理面的摩擦划痕深度随剪切速率的增大而减小,磨损面积受剪切速率的影响较小。模拟结果表明,随着剪切速率的增大,节理接触的中心点位置出现偏移,颗粒的接触重叠量减小,从而引起接触剪切力减小,宏观表现为节理剪切强度和摩擦因数的降低。剪切速率的增大,导致节理表面微凸体磨损深度减小,这是剪切速率对节理摩擦行为的一个重要影响机制。 展开更多
关键词 岩石力学 平直节理:剪切速率 剪切强度:摩擦因数 节理接触
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基于层叠式残差LSTM网络的桥梁非线性地震响应预测 被引量：1
9
作者 廖聿宸 张瑞阳 +2 位作者 林榕 宗周红 吴刚 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期47-58,共12页
提出了一种基于层叠式残差长短时记忆神经网络(residual long short-term memory neural network,ResLSTM)的数据驱动建模方法,实现桥梁非线性地震响应预测。该方法利用长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络在长序列回归中的优... 提出了一种基于层叠式残差长短时记忆神经网络(residual long short-term memory neural network,ResLSTM)的数据驱动建模方法,实现桥梁非线性地震响应预测。该方法利用长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络在长序列回归中的优势,并采用残差连接结构降低深度神经网络中的梯度回传难度,提高了有限数据下的深度网络预测性能。同时,通过采用层叠式序列结构,降低深度神经网络隐藏层节点数目,进一步提升深度神经网络的预测精度。随后,通过两跨预应力混凝土连续梁桥与组合梁斜拉桥的数值算例对该方法进行验证。神经网络的训练样本与测试样本均源自桥梁有限元模型的增量动力分析结果。此外,采用该方法成功预测了美国Meloland Overpass桥的地震响应,并与历史监测数据进行对比验证。结果表明:ResLSTM网络是一种鲁棒性良好、计算效率高的非线性地震响应预测方法,能够利用少量数据快速准确地预测桥梁结构在地震作用下的动力响应,在桥梁抗震性能评价中具有重要的应用潜力。 展开更多
关键词 桥梁工程 抗震分析 长短时记忆神经网络 残差神经网络 非线性响应建模
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基于FLACS的某城市燃气储配站气云爆炸安全评估 被引量：7
10
作者 刘洋 李展 +2 位作者 张亚栋 陈力 方秦 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期115-129,共15页
随着城市的发展,位于城市边缘的燃气储配站逐渐转移到了城市中心,而储配站存在燃气泄漏爆炸的可能,给城市公共安全带来潜在的风险。基于GIS技术建立了南京某燃气储配站所在区域的几何模型,导入FLACS软件进行甲烷气云爆炸数值模拟,研究... 随着城市的发展,位于城市边缘的燃气储配站逐渐转移到了城市中心,而储配站存在燃气泄漏爆炸的可能,给城市公共安全带来潜在的风险。基于GIS技术建立了南京某燃气储配站所在区域的几何模型,导入FLACS软件进行甲烷气云爆炸数值模拟,研究了储配站气云爆炸发展过程与荷载分布规律,讨论了气云大小、点火位置以及气云位置对爆炸超压的影响,最后根据模拟结果划出爆炸损伤范围。结果表明:将GIS技术应用于FLACS模型建立可以大大缩短建模时间并提高模型精度;当气云尺寸不小于60 m且点火位置存在明显约束或障碍时,点火后可能产生爆燃;气云位于储罐西南侧时将造成大范围的人员轻伤和建筑物轻微损坏,并造成一定范围的人员重伤和建筑物的严重损坏;为避免气云爆炸产生严重后果,储配站附近应尽量减少高大密集的建筑群。 展开更多
关键词 气云爆炸 FLACS 储配站 地理信息系统 安全评估
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接触爆炸下混凝土墩破坏效应试验与数值模拟 被引量：1
11
作者 康耕新 颜海春 +2 位作者 张亚栋 刘明君 郝礼楷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期144-155,共12页
为研究混凝土墩在炸药接触爆炸作用下的破坏效应,分别采用K&C模型、HJC模型、RHT模型和Kong-Fang模型对混凝土墩体的破坏效果进行数值模拟,讨论破坏形态、裂缝数量、块体数量、芯部残高和侧面残高的变化并与试验对比。研究结果表明,... 为研究混凝土墩在炸药接触爆炸作用下的破坏效应,分别采用K&C模型、HJC模型、RHT模型和Kong-Fang模型对混凝土墩体的破坏效果进行数值模拟,讨论破坏形态、裂缝数量、块体数量、芯部残高和侧面残高的变化并与试验对比。研究结果表明,4种模型都能有效地预测混凝土墩体的破坏形态:在顶部集团装药爆炸作用下,混凝土墩体上半部分和下半部分表现为不同的破坏形式,上半部分为破碎性破坏,形成大量1~10 cm为主的碎块;下半部分为破裂性破坏,开裂为有限数量的块体;其中Kong-Fang模型能够更加可靠地预测破裂区块体的数量和残高。残留块体破坏特征参数随装药量的变化的研究结果表明,随着装药量从1.0 kg增加到4.5 kg,块体的数量增加到25,块体底面尺寸由40 cm减小为15 cm,约为混凝土底边尺寸的1/5~1/25;装药量从1.0 kg增加到3.5 kg时芯部残高及侧面残高减小较快,在装药量增加到4.0 kg后,分别稳定在40 cm及28 cm左右处,不再明显变化。基于以上研究结果,拟合了块体数量、芯部残高及侧面残高随装药量的变化公式,为有效实施混凝土墩体爆破作业提供了参考。 展开更多
关键词 混凝土墩 顶部爆炸 破坏效应 数值模拟 试验
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近距离爆炸作用下RC桥墩毁伤模式及其轴力效应数值模拟 被引量：3
12
作者 院素静 杨凯 +1 位作者 刘泽瑞 宗周红 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期76-85,共10页
为研究近距离爆炸作用下钢筋混凝土桥墩的毁伤模式,利用显式非线性动力分析软件LS-DYNA建立了包含空气域、炸药和RC桥墩的精细化三维数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了轴力效应对RC... 为研究近距离爆炸作用下钢筋混凝土桥墩的毁伤模式,利用显式非线性动力分析软件LS-DYNA建立了包含空气域、炸药和RC桥墩的精细化三维数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了轴力效应对RC桥墩毁伤模式的影响.结果表明:近距离爆炸作用下RC桥墩的毁伤模式可归纳为无剥落破坏、剥落破坏和冲切破坏3种;对于圆柱试件,以爆炸距离0.2 m为例,当比例距离Z≥0.200 m/kg^(1/3)时,发生无剥落破坏;当0.117 m/kg^(1/3)≤Z<0.200 m/kg^(1/3)时,发生剥落破坏;当Z<0.117 m/kg^(1/3)时,发生冲切破坏.在近距离爆炸作用下,轴向荷载对RC桥墩抗爆性能的影响与其毁伤模式有关,当RC桥墩的毁伤模式是无剥落破坏或者轻微的剥落破坏时,随着轴向荷载的增加,RC桥墩的毁伤程度有所减轻;但当RC桥墩的毁伤模式是严重的剥落破坏或者冲切破坏时,随着轴向荷载的增加,RC桥墩的毁伤程度加剧.研究结果可为RC墩柱抗爆设计和毁伤评估提供参考. 展开更多
关键词 近距离爆炸 钢筋混凝土桥墩 数值模拟 毁伤模式 轴力作用
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基于SHPB试验的粗糙节理面动态损伤特征研究 被引量：7
13
作者 张雨霏 李建春 +1 位作者 闫亚涛 李海波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期491-500,共10页
分析节理岩体在动态加载下的节理面损伤有助于把握节理岩体的动态破坏本质特征。针对节理形貌对节理岩体动态压缩破坏影响研究较少的现状,利用改进后的分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对含粗糙节理的试样进行冲击试验,结合3D扫描仪等设备... 分析节理岩体在动态加载下的节理面损伤有助于把握节理岩体的动态破坏本质特征。针对节理形貌对节理岩体动态压缩破坏影响研究较少的现状,利用改进后的分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对含粗糙节理的试样进行冲击试验,结合3D扫描仪等设备对多次低幅值冲击荷载下的节理面损伤特征进行定量研究。研究结果表明:粗糙节理试样在多次加载情况下,典型波形图表现出透射波幅值降低的现象,认为应力波在节理处的透射能力削弱与节理面出现的损伤现象有关;利用波速探伤技术验证了多次冲击荷载下岩块部分损伤较弱,而节理面的损伤现象更加显著,具体特征为粗糙节理面的整体起伏度减小,粗糙度增加;引入体积损失率以定量评价节理面损伤程度,发现节理吻合度系数(JMC)、节理凸起分布情况及节理起伏角对节理面的损伤具有不同程度的影响;最后,利用试验数据计算了耗散能以定义损伤变量,发现具有较小节理吻合度系数(JMC)的节理面表现出更剧烈的节理损伤程度;然而在比较节理试样的前后损伤变量发现,利用新定义的损伤变量反映节理岩体的损伤存在一定局限。 展开更多
关键词 节理岩体 粗糙节理 SHPB 节理面损伤 应力波能量
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预应力混凝土连续梁桥桥面爆炸损伤试验研究 被引量：6
14
作者 院素静 宗周红 +1 位作者 娄凡 林津 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期160-170,共11页
为了研究桥面爆炸荷载作用下预应力混凝土连续T梁桥的抗爆性能,进行了2×8 m两跨预应力混凝土连续T梁桥模型的野外爆炸试验,并结合数值模拟的方法,研究了不同爆心位置和桥面爆炸荷载作用下预应力混凝土连续T梁桥的动力响应、破坏模... 为了研究桥面爆炸荷载作用下预应力混凝土连续T梁桥的抗爆性能,进行了2×8 m两跨预应力混凝土连续T梁桥模型的野外爆炸试验,并结合数值模拟的方法,研究了不同爆心位置和桥面爆炸荷载作用下预应力混凝土连续T梁桥的动力响应、破坏模式及损伤程度。研究结果表明:跨中桥面上方发生爆炸时,预应力混凝土连续T梁桥桥面破坏形态均表现为桥面板混凝土破碎开洞、T梁腹板和梁底混凝土崩落,属局部冲切破坏;中墩墩顶上方发生爆炸时,预应力混凝土连续T梁桥桥面未发生严重毁伤,邻近中支点的横隔板出现由顶部爆心轴线处向横隔板底放射形扩散的裂缝。相同药量和爆心高度下,桥面中梁跨中爆炸时中梁底加速度峰值最大,桥面边梁跨中爆炸时中梁底加速度峰值最小;提升混凝土强度、箍筋加密布置、施加预应力和增大宽跨比等能一定程度地提高主梁的抗爆性能;研究成果可供梁桥的抗爆防护设计参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 预应力混凝土连续梁 爆炸试验 爆炸数值模拟 爆炸动力响应 爆炸损伤分析
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温岭“6·13”液化石油气槽罐车爆炸事故灾害效应分析 被引量：7
15
作者 岳承军 陈力 +4 位作者 李展 毛源潮 刘思嘉 许林峰 方秦 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期928-935,共8页
为了揭示浙江温岭"6·13"液化石油气(LPG)槽罐车特大爆炸事故的成灾机制和破坏威力,通过事故现场实地勘察并收集公开资料,发现此次事故的两次主要爆炸分别为沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)和蒸气云爆炸(VCE);分别采用BLEVE... 为了揭示浙江温岭"6·13"液化石油气(LPG)槽罐车特大爆炸事故的成灾机制和破坏威力,通过事故现场实地勘察并收集公开资料,发现此次事故的两次主要爆炸分别为沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)和蒸气云爆炸(VCE);分别采用BLEVE热辐射模型、能量法和Jarrett模型对两次爆炸进行了爆炸威力和灾害效应分析。结果表明:BLEVE事故中参与火球燃烧的LPG约为7.59 t,火球热辐射死亡半径、重伤半径、轻伤半径分别为93、124和200 m;BLEVE的爆炸威力相当于88.4 kg TNT炸药;BLEVE冲击波作用下人员的死亡半径和安全半径分别为9.5和23.6 m,建筑物的安全半径为55 m;VCE事故的爆炸威力相当于10.7 t TNT炸药;参与VCE反应的LPG约为1.05 t;通过Braker评估模型计算出的VCE事故中人员安全半径和死亡半径分别为221和84 m,钢筋混凝土结构倒塌(严重损毁)半径为94 m,瓦片掉落、钢筋混凝土墙产生裂缝对应的计算半径为136 m,窗框的损坏半径为273m,建筑物的安全半径为700 m,计算结果与实际破坏情况吻合较好。 展开更多
关键词 液化石油气(LPG) 蒸气云爆炸(VCE) 爆炸威力 伤亡半径 建筑损毁半径
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近场近地爆炸下建筑柱爆炸荷载分布规律及简化模型 被引量：1
16
作者 喻君 刘福余 方秦 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期162-178,共17页
为了快速评估近场近地爆炸荷载下建筑柱的动力响应和破坏模式,通过数值仿真方法,探究了近场近地爆炸工况下冲击波在建筑柱迎爆面的分布规律,并提供了该工况下的爆炸荷载简化模型。为此,首先利用已有实验数据验证数值模型,并建立典型近... 为了快速评估近场近地爆炸荷载下建筑柱的动力响应和破坏模式,通过数值仿真方法,探究了近场近地爆炸工况下冲击波在建筑柱迎爆面的分布规律,并提供了该工况下的爆炸荷载简化模型。为此,首先利用已有实验数据验证数值模型,并建立典型近地近场爆炸工况的数值模型,然后研究比例爆距和比例爆高对建筑柱冲击波特征参数的影响规律,最后拟合出柱迎爆面反射冲量和正相超压持续时间的计算公式,将柱迎爆面各点爆炸荷载转化为等效三角形荷载模型,为工程实践中建筑柱遭受近场近地爆炸作用下的抗爆设计提供荷载输入。研究结果表明:当比例爆高小于0.3 m/kg1/3、比例爆距在0.4~0.6 m/kg1/3范围时,最大反射冲量沿柱高可简化为三折线分布;当比例爆距在0.6~1.4 m/kg1/3范围时,最大反射冲量沿柱高可近似简化为双折线分布;在同一比例爆距和比例爆高工况下,随着炸药当量的增加,柱迎爆面相同比例高度处反射超压峰值保持不变而反射冲量正比于当量的立方根。 展开更多
关键词 建筑柱 近场爆炸 近地爆炸 爆炸荷载 荷载模型
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服役预应力混凝土空心板梁抗剪承载性能 被引量：7
17
作者 杜孟林 宗周红 +1 位作者 廖聿宸 李明鸿 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期384-390,共7页
为分析服役多年的预应力混凝土空心板梁的实际抗剪承载能力及破坏模式,开展了先张法预应力混凝土空心板梁的试验研究和数值模拟.首先对某高速公路拆除的13 m空心板梁进行两点对称加载的破坏试验,然后利用有限元软件ABAQUS对加载全过程... 为分析服役多年的预应力混凝土空心板梁的实际抗剪承载能力及破坏模式,开展了先张法预应力混凝土空心板梁的试验研究和数值模拟.首先对某高速公路拆除的13 m空心板梁进行两点对称加载的破坏试验,然后利用有限元软件ABAQUS对加载全过程进行精细化数值模拟,分析了空心板梁的预应力损失以及后浇层、铰缝与预制梁间的黏结滑移行为对抗剪承载性能的影响.结果表明:服役近20 a的空心板梁抗剪承载力仍能满足规范的抗剪设计要求,并具有较好的延性,但安全富余量仅为6%;后浇层及铰缝对空心板梁抗剪承载力贡献达15%以上,但其与预制梁间的黏结滑移行为对抗剪承载力的影响较小;预应力损失虽会加快空心板梁的裂缝开展进程,但对抗剪极限承载力影响较小. 展开更多
关键词 预应力混凝土空心板 抗剪承载能力 破坏试验 有限元分析 预应力损失
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岩体中应力波传播规律研究方法进展 被引量：6
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作者 李建春 范立峰 李郑梁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期845-858,共14页
应力波在岩体中传播规律的研究是分析工程岩体动力稳定性的基础。天然岩体中包含的大量节理对应力波的传播规律具有显著的影响。应力波在岩体中传播时会出现幅值的衰减以及波速的降低,在此过程中,节理在应力波的作用下会出现张开、闭合... 应力波在岩体中传播规律的研究是分析工程岩体动力稳定性的基础。天然岩体中包含的大量节理对应力波的传播规律具有显著的影响。应力波在岩体中传播时会出现幅值的衰减以及波速的降低,在此过程中,节理在应力波的作用下会出现张开、闭合和滑移变形。目前,应力波在岩体中的一维和二维传播规律分析方法比较成熟,这些方法主要分为非连续介质方法与动态等效连续介质方法以及双尺度非连续耦合方法。借助这些方法,研究者们开展了线性和非线性节理对应力波传播规律影响的研究。本综述将详细地总结上述3种方法,探讨它们的优缺点,并提出值得进一步研究的问题。 展开更多
关键词 岩体 应力波 节理 位移不连续方法 等效介质方法
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地面爆炸作用下地下综合管廊动力响应的实验研究
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作者 钱海敏 潘亚豪 +3 位作者 宗周红 甘露 吴熙 孙苗苗 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期155-171,共17页
为研究地下综合管廊结构的抗外部爆炸性能,针对整体现浇管廊和预制节段拼装管廊结构在地面爆炸作用下的动力响应特性和破坏模式开展了野外爆炸实验研究。通过11个工况的野外爆炸实验,观测了现浇管廊和预制节段拼装管廊在不同比例距离爆... 为研究地下综合管廊结构的抗外部爆炸性能,针对整体现浇管廊和预制节段拼装管廊结构在地面爆炸作用下的动力响应特性和破坏模式开展了野外爆炸实验研究。通过11个工况的野外爆炸实验,观测了现浇管廊和预制节段拼装管廊在不同比例距离爆炸工况下的破坏特征和动力响应,对比分析了现浇管廊和预制节段拼装管廊的抗爆性能。结果表明:在地面爆炸作用下,现浇管廊和预制节段拼装管廊的顶板最终均出现弯剪破坏,整体现浇管廊的抗爆性能总体上优于预制节段拼装管廊。起爆位置对预制节段拼装管廊爆炸响应的影响较大,在节段中心上方起爆时结构损伤最严重。在小比例距离地面爆炸作用下,现浇管廊的损伤区域大于预制节段拼装管廊,预制节段拼装管廊的损伤集中在近爆心下方所在的节段或连接接缝处,节段间可产生较大残余滑移。 展开更多
关键词 地下综合管廊 预制节段拼装 地面爆炸实验 动力响应 破坏模式
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预应力混凝土连续梁桥桥面爆炸荷载模型试验 被引量：5
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作者 高超 宗周红 +2 位作者 娄凡 院素静 林津 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期106-114,共9页
预应力混凝土连续梁桥是中国公路工程中应用最广泛的桥型之一,尚未经过抗爆防护设计,一旦发生爆炸荷载作用,有可能造成重大的人员伤亡和财产损失。进行了2×8 m两跨预应力混凝土连续T梁桥模型的野外爆炸试验,结合数值模拟的方法,研... 预应力混凝土连续梁桥是中国公路工程中应用最广泛的桥型之一,尚未经过抗爆防护设计,一旦发生爆炸荷载作用,有可能造成重大的人员伤亡和财产损失。进行了2×8 m两跨预应力混凝土连续T梁桥模型的野外爆炸试验,结合数值模拟的方法,研究了爆炸冲击波与预应力混凝土连续T梁桥的相互作用,分析了爆炸荷载(冲击波超压、冲量)在桥面的分布特点。结果表明:桥面上方爆炸超压和冲量沿纵(横)桥向呈非线性分布,横桥向和纵桥向超压分布基本一致,横桥向桥面冲量相比纵桥向偏小;爆心高度不变的情况下,随着比例距离的减小,桥梁整体受到的爆炸荷载急剧上升;比例距离不变时,随着炸药当量的增大,爆心正下方位置超压峰值不变,但桥面其他位置的超压峰值都显著增大;建立了适用于桥面爆炸荷载模型的超压峰值公式,可供梁桥桥面抗爆设计参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 爆炸荷载模型 爆炸试验 预应力混凝土连续梁桥 爆炸数值模拟 冲击波超压
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