爆炸作用下多尺度航站楼模型抗倒塌性能分析

摘要

本文根据航站楼结构的特点与可能遭遇爆炸的危险程度,合理确定大跨度钢结构抗爆关键构件的可能部位.通过对爆炸当量、爆炸距离与结构构件损伤程度关系的研究,确定关键构件及其相邻构件的损伤情况.采用多尺度模型对破坏严重的构件进行模拟,考察航站楼结构在爆炸作用下的抗倒塌性能.分析结果表明:箱形钢柱的损伤程度主要与爆炸距离和爆炸当量有关,迎爆面的变形远大于背爆面.柱顶斜撑杆的损伤程度与爆炸冲击波的入射角关系密切.通过多尺度模型,可以采用壳单元准确模拟构件在爆炸荷载作用下的损伤情况.由于大跨度结构的竖向构件具有较大的冗余度,爆损后仍然具有一定的残余承载力,可以有效抑制整体结构变形的发展.