鋼箱梁爆炸破壞模式與機理研究

1緒論1
1.1橋梁抗爆研究意義2
1.2橋梁結構遭受爆炸破壞特點4
1.3橋梁結構抗爆研究現(xiàn)狀6
1.3.1理論研究7
1.3.2數(shù)值模擬9
1.3.3試驗研究12
1.4鋼箱梁抗爆研究現(xiàn)狀14
1.5本書主要研究內容與技術路線15
1.5.1主要研究內容16
1.5.2技術路線17

2鋼箱梁縮尺模型近距離爆炸試驗研究19
2.1引言20
2.2模型相似設計理論20
2.3鋼箱梁模型爆炸試驗方案22
2.3.1試件材料選用22
2.3.2鋼箱梁縮尺模型設計23
2.3.3爆炸物及測試儀器27
2.3.4試驗裝置、炸藥位置和測試設備布置29
2.4鋼箱梁爆炸試驗結果及破壞狀態(tài)影響因素分析32
2.4.1鋼箱梁爆炸破壞狀態(tài)結果匯總32
2.4.2鋼箱梁頂板破壞狀態(tài)影響因素及分析35
2.4.3應變測試結果分析41
2.4.4加速度測試結果分析43

3鋪裝層對鋼箱梁抗爆性能影響的試驗研究47
3.1引言48
3.2試驗方案48
3.3應變試驗結果及分析51
3.3.1橫隔板間距250mm51
3.3.2橫隔板間距150mm61
3.4鋼箱梁頂板與鋪裝層破壞情況及分析 67
3.5鋪裝層抗爆性能分析72

4鋼箱梁近距離爆炸表面壓力測試與反射系數(shù)研究75
4.1引言76
4.2爆炸沖擊波超壓經驗公式76
4.3試驗方案及工況超壓實測結果79
4.3.1試驗方案79
4.3.2GL系列工況沖擊波試驗結果及分析80
4.3.3PZL系列工況沖擊波試驗結果及分析84
4.4鋼箱梁表面近距離爆炸反射系數(shù)研究 86

5鋼箱梁頂板區(qū)格在爆炸荷載作用下破壞模式分析與研究95
5.1引言96
5.2鋼箱梁頂板區(qū)格破壞狀態(tài)響應分析96
5.2.1變形模式96
5.2.2運動方程建立100
5.2.3塑性變形響應求解過程103
5.2.4試驗工況解析計算結果107
5.3鋼箱梁頂板區(qū)格破壞狀態(tài)能量法分析109
5.3.1橋面板產生局部塑性大變形110
5.3.2橋面板發(fā)生局部開裂破口113

6鋼箱梁在近距離爆炸荷載作用下的局部破壞數(shù)值模擬117
6.1引言118
6.1.1材料本構模型選用118
6.1.2求解流程120
6.2沖擊波超壓的有限元數(shù)值模擬與試驗對比121
6.2.1藥柱威力比較121
6.2.2沖擊波超壓有限元模擬與試驗對比124
6.3鋼箱梁結構局部破壞數(shù)值模擬及影響因素分析129
6.3.1破口過程與試驗工況對比分析131
6.3.2箱梁頂板厚對破壞模式與破口尺寸影響研究133
6.3.3加勁肋厚度對破壞模式與破口尺寸影響研究136
6.3.4板厚與加勁肋厚度之比對頂板破壞狀態(tài)的影響142

7結論和展望145
7.1本書研究工作總結146
7.2研究主要創(chuàng)新點148
7.3鋼箱梁抗爆研究展望148

參考文獻150