爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应及抗爆加固研究

摘要

随着恐怖主义和地区冲突的加剧，恐怖爆炸活动越来越猖獗。爆炸冲击荷载导致建筑物整体倒塌和破坏给人类造成了难以想象的灾难和损失。因此，研究爆炸冲击荷载作用下结构构件的损伤破坏机理以及提高结构抵抗爆炸破坏的能力一直成为大家关注的焦点。
　　钢筋混凝土柱是钢筋混凝土结构的重要受力构件，一旦发生破坏，将会影响整个结构的安全。因此，研究柱子在爆炸荷载作用下的动力性能，提高其抵抗爆炸荷载的能力，可以有效防止结构整体倒塌，在危机时刻争取更多的逃生时间。
　　本文运用有限元软件LS-DYNA对爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应进行了数值模拟，分析柱子在改变荷载峰值、改变纵筋直径以及改变箍筋间距等因素下，钢筋混凝土柱的动力响应情况，通过研究钢筋混凝土柱的应力应变情况得出其可能发生的破坏模式。研究结果表明，荷载峰值、纵筋直径及箍筋间距等因素对钢筋混凝土柱的承载力有一定的影响。
　　基于以上研究，本文分析了钢筋混凝土柱在碳纤维加固和粘贴钢板加固两种情况下承载力的计算，以及在每种情况下全部包裹和部分包裹下柱子的应力应变状态，并将加固前和加固后的效果进行了对比，为结构抗爆设计中选择合理的加固方案提供了理论依据。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 课题研究的目的和意义

1．3 国内外研究概况

1．4 本文主要研究的内容

2 爆炸动力学的基本内容

2．1 爆炸冲击荷载的基本理论

2．2 建筑结构抗爆设计研究发展概述

2．3 爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构损伤破坏的理论分析

2．4 本章小结

3 爆炸荷载作用下柱动力响应的解析方法

3．1 能量守恒原理

3．2 能量解析法的应用

3．3 本章小结

4 爆炸冲击荷载作用下柱的非线性动力响应

4．1 有限元软件LS-DYNA介绍

4．2 混凝土有限元模型的建立

4．3 钢筋混凝土柱的数值模拟

4．4 数值模拟的结果及分析

4．5 本章小结

5 钢筋混凝土柱的抗爆加固研究

5．1 混凝土构件加固的方法及受力特点

5．2 碳纤维加固

5．3 粘钢加固

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

攻读硕士期间的主要成果

参考文献