内爆炸荷载作用下大跨度地下围岩与支护结构动力相互作用数值模拟

摘要

爆炸荷载作用下结构的动力响应一直是热点的研究课题,但是地下支护结构与围岩在爆炸荷载作用下的相互作用机理研究还很少,尤其是用实验方法进行研究还存在一定的困难。本文应用ANSYS/LS-DYNA非线性显式动力学有限元程序,采用流固耦合算法,对大跨度地下拱形结构在内部爆炸荷载作用下支护结构与围岩的相互作用机理进行研究。研究结果表明:结构峰值超压与经验公式计算的数据基本吻合;同等装药条件下,结构跨度大,由于距爆心较远,使得结构内力较小,但是较小扰动时围岩内力显著增大;由于跨度较大,使得拱脚成为结构受力的薄弱环节,设计中应采取加强措施。