摘要
近些年时有发生的爆炸事故严重威胁着当前社会的和谐与稳定，爆炸在造成人员死伤的同时，也会造成建筑结构或构件的损伤与破坏。抗爆墙的合理设置能够有效地减少冲击波对相邻建筑的破坏，同时抗爆墙结构对冲击波衰减程度有较大影响，但是影响的原因却不明确。因此，研究抗爆墙结构动力特性对爆炸冲击波超压峰值的影响规律具有极其重要的现实意义。研究工作主要有以下4个方面： (1)通过相似理论建立抗爆墙等缩模型，制作混凝土抗爆墙模型并进行爆炸试验，通过压力传感器与数据采集器记录下爆炸发生后测点的压力变化情况，处理试验数据得到爆炸后抗爆墙迎爆面上压力时程曲线，分析不同测点的数据变化。 (2)利用ANSYS/LS-DYNA模块建立了抗爆墙墙体的分离式三维有限元模型，综合考虑了材料的本构关系、爆炸冲击下材料的应变率效应以及流固耦合的参数设置，合理地将爆炸场与抗爆墙耦合到一起，采用ALE技术对模型进行了仿真计算。计算结果与试验数据具有较高的吻合度，墙体的三维有限元模型可以满足研究要求。 (3)构建四因素三水平正交试验方案，将爆炸冲击波超压峰值作为指标，研究影响冲击波超压峰值的各项因素。分析表明，影响超压峰值的因素主次顺序为：炸药药量＞抗爆墙高度＞抗爆墙的约束＞场地土的类型。 (4)在影响因素主次性分析的基础上，进一步探讨了抗爆墙结构动力特性对抗爆墙墙体受爆炸冲击波直接作用下等效作用力的影响。在现有理论知识及设计规范的基础上，提出应考虑高阶频率对动力系数的影响，并推导出相应公式，对比了单自由度体系与多自由度体系下不同动力系数对应的等效静荷载标准值，高阶频率的动力系数更为接近模拟结果。
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