加腹板工字鋼骨架結(jié)構(gòu)抗爆門的抗爆性能研究.pdf

1、當(dāng)今世界和平發(fā)展仍然是時(shí)代的主題,但是恐怖主義也在蔓延,恐怖襲擊對(duì)社會(huì)的和平和安寧造成很大的危害。隨著恐怖襲擊活動(dòng)不斷發(fā)生,爆炸對(duì)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。在建筑設(shè)計(jì)中,建筑物的抗爆性能也逐漸被列為設(shè)計(jì)要求之一。重要建筑結(jié)構(gòu)的抗爆性能分析成為當(dāng)今工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),沖擊荷載動(dòng)力響應(yīng)的研究成為重要的課題?？贡T作為人行通道重要的位置,能夠有效地抵抗爆炸物爆炸對(duì)人身的襲擊以及幫助人員及時(shí)安全地逃離。對(duì)于抗爆門的研究具有很大的實(shí)用價(jià)

2、值。
　　本文在工字鋼抗爆門的基礎(chǔ)上提出了增加腹板來提高抗爆門的抗爆性能。應(yīng)用大型軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)抗爆門進(jìn)行數(shù)值模擬分析,分別建立工字鋼骨架抗爆門和加豎向腹板工字鋼骨架抗爆門的有限元模型。對(duì)這兩種抗爆門在爆炸沖擊荷載作用下的位移、應(yīng)力、剛體速度、加速度、剪切應(yīng)力、總能量等進(jìn)行對(duì)比分析。分析結(jié)果表明:增加腹板后的抗爆門較前者更具有安全使用性能和整體的穩(wěn)定性能。
　　對(duì)影響加腹板工字鋼骨架抗爆門性能的因素進(jìn)行分析

3、,研究了抗爆門面板厚度、腹板厚度、材料強(qiáng)度以及折合距離對(duì)抗爆門受力及變形的影響,而且給出了參數(shù)對(duì)比表。主要包括了以下內(nèi)容:
　　(1)折合距離為0.6、0.4、0.2時(shí)抗爆門的位移和應(yīng)力。當(dāng)折合距離為0.2時(shí),抗爆門的最大位移為5.362mm,超過了容許撓度值3mm。最大應(yīng)力為439.7MPa,超過了材料的屈服強(qiáng)度,抗爆門發(fā)生了嚴(yán)重的破壞;
　　(2)Q235鋼材在爆炸荷載沖擊下的最大位移為0.9418mm,最大應(yīng)力為110

4、MPa。當(dāng)采用Q345鋼材時(shí),抗爆門的最大位移為0.8165mm,下降了13％;抗爆門的最大應(yīng)力為91.4MPa,下降了16.9%。
　　(3)工字鋼型號(hào)分別為10、12.6、14時(shí),抗爆門的最大位移分別為0.9418mm、0.7126mm、0.5868mm,位移下降的百分比為28.6%、45.1%;相應(yīng)的應(yīng)力分別為110MPa、82.4MPa、55.8MPa,應(yīng)力下降的百分比為25.1%、49.3%。可見,工字鋼型號(hào)越大,爆炸荷

5、載作用下抗爆門的位移和應(yīng)力越小,抗爆門越安全。
　　(4)當(dāng)面板厚度分別為10mm、8mm、6mm時(shí),抗爆門的最大位移分別為0.9418mm、1.1824mm、1.3104mm,位移增加的百分比為25.5%、36.5%;應(yīng)力分別為110MPa、124.6MPa、145.5Mpa,增加的百分比為13.3%、32.3%?？梢?面板厚度越大,抗爆門變形越小,抗爆門越安全。
　　(5)當(dāng)腹板厚度為6mm、8mm、10mm、12mm時(shí)

6、,抗爆門的最大位移分別為1.4572mm、0.9418mm、0.5246mm、0.3226mm;抗爆門的最大應(yīng)力為135.7MPa、110MPa、58.5mpa、25.9MPa可見,腹板厚度對(duì)抗爆門變形的影響高于材料強(qiáng)度、工字鋼型號(hào)、面板厚度。因此,可以通過增加腹板厚度有效地提高加腹板工字鋼骨架抗爆門的抗爆性能。
　　最后對(duì)抗爆門進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算并對(duì)增加腹板后的抗爆門初步設(shè)計(jì)給出建議。
　　本文通過大量的數(shù)值模擬,主要研究了加腹