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桥塔附近油罐车火灾和爆炸联合作用下斜拉桥动力响应: 2023年; 首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了一座双塔钢斜拉桥三维空间有限元模型,分析了桥塔附近油罐车火灾单独作用下斜拉桥的温度分布特征和结构响应;其次,验证了综合考虑高温软化效应和高应变率效应的钢材本构模型可靠性,分析了桥塔附近火灾和爆炸联合作用下斜拉桥关键构件的局部破坏特征和桥梁整体位移响应;第三,研究了燃烧时间和爆炸当量对桥塔在火灾下抗爆性能的影响;最后,分析了桥塔在火灾和爆炸联合作用下的倒塌过程。研究结果表明:由于热膨胀效应,火灾在短时间内便可导致桥塔等受压构件的应力迅速增大;火灾初期,桥塔受火侧产生远离火灾方向的侧向位移,随着火灾继续发展,桥塔受火侧的承载力逐渐下降,桥塔受火侧的侧向位移逐渐向火灾方向发展,最大达到了0.21 m;火灾燃烧时间越长或爆炸当量越大,桥塔在火灾爆炸作用下产生的局部破坏越严重;合理布置横隔板可有效提高桥塔的抗爆性能;火灾和爆炸联合作用下,桥塔整体产生朝向爆炸源方向的侧向位移,随着燃烧时间延长,桥塔在爆炸荷载下产生的侧向位移逐渐增大。; 田力田力朱劲松朱劲松; 关键词：火灾斜拉桥桥塔有限元分析

地下框架结构遭内爆炸冲击下的抗连续倒塌研究被引量：1: 2015年; 在爆炸冲击荷载下,地下框架结构的动态响应是一个复杂的非线性过程。本文首先介绍了模拟连续倒塌的3种方法(即替代传力路径法、直接模拟法和三阶段模拟法)和本文所采用的数值模型;其次,本文运用LS-DYNA显式动力分析软件相关功能,建立钢筋混凝土的三维分离式模型(钢筋和混凝土的连接采用共节点方式),将本文采用的三阶段模拟法与直接模拟法、替代传力路径法对比分析,验证了本文方法的合理性及有效性;再次,具体阐述未做防护的地下结构在爆炸荷载作用下的倒塌机理,并为防护提供一定的理论指导;最后提出了两种防护措施(改变梁的箍筋间距),并对比两种防护措施的防护效果,通过对比可以为抗爆设计提供一定的设计依据。计算结果表明:在爆炸荷载下,未做防护的结构破坏十分严重,并最终连续倒塌,做防护的结构整体性完好,没有发生连续倒塌。; 田力李天浩; 关键词：爆炸荷载连续倒塌分离式模型数值模拟分析

爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理分析被引量：15: 2016年; 为了探究爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理,采用ANSYS/LS-DYNA软件,对外部爆炸荷载作用下结构的连续倒塌进行了模拟。建立了结构的多尺度模型并验证其有效性;分别分析了炸药位于角柱和边中柱正前方时框架结构的破坏及倒塌情况;对比了两种工况下建筑物的倒塌过程和倒塌程度。结果表明:多尺度建模方法可以有效模拟框架结构在爆炸作用下的动力响应过程;爆炸荷载作用下目标柱损伤严重,失去承载力,结构内力重分配使相邻结构损伤,最后发生连续倒塌;炸药位于不同位置时,结构的倒塌范围有显著的不同。; 田力付协伟; 关键词：连续倒塌

钢框架在冲击波和破片复合作用下的破坏倒塌机理被引量：1: 2021年; 为了探究钢框架在近爆冲击波和预制破片群复合作用下的抗爆抗倒塌性能,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行模拟爆炸分析。首先,对钢框架的梁柱节点进行分离式建模;然后,在炸药表面张贴预制破片,实现冲击波和破片的复合,得出冲击波、破片单独作用以及二者复合作用时对钢框架的不同破坏规律;最后,运用变参分析研究冲击波和破片复合作用下,钢柱的不同迎爆面、钢材强度以及节点排布形式等因素对结构的影响。研究结果表明:冲击波与破片复合作用下钢框架的破坏程度更严重;炸药正对翼缘面起爆时,对结构的破坏程度远远小于正对腹板面的破坏程度,应重点防护正对钢柱腹板面的起爆;钢材强度的选择适当即可,钢材强度过高并不能显著提高抗爆性能;炸药离地面高度越低,距螺栓节点域越远,节点域的破坏程度越低,结构越不容易倒塌;当比例距离保持不变时,随着炸药量增大,结构的破坏程度提高;高强度摩擦型螺栓的数量以及排布方式也会影响框架的抗爆抗倒塌性能,螺栓数量越多越安全,并应根据螺栓数量合理选择排布方式。; 田力仇凯许凤霖; 关键词：冲击波破片钢框架

近爆冲击波和破片复合作用下混凝土空心砌块墙防护技术研究被引量：4: 2019年; 为探究在不同冲击波和破片复合荷载作用下混凝土空心砌块填充墙的损伤特征和防护技术,通过ANSYS/LS-DYNA软件建立了混凝土空心砌块填充墙各部件、破片和炸药的模型,得到了比例距离、破片尺寸、起爆点对墙体的位移响应的影响以及在聚脲弹性体与钢丝网共同加固条件下墙体所能承受的极限炸药质量和较为经济的防护厚度.结果表明:通过与试验对比验证,本文的研究方法是可靠的;在近爆冲击波和破片复合作用的条件下,比例距离不能作为判定墙体受损严重程度的依据;同等质量下,减小破片尺寸使墙体破坏加重;改变起爆点对墙体破坏程度的影响微弱;在增加防护后,墙体抗爆性能明显加强,采用5 mm聚脲弹性体和钢丝网加固的墙体在炸药距离1.2 m时的能够抵抗的等效TNT炸药质量在8.296 kg和11.376 kg之间;当炸药距离为1.2 m,等效TNT炸药质量为2.4568 kg时,较为经济的防护手段是聚脲弹性体厚度和钢丝网钢丝直径均为3 mm.本文成果可为混凝土空心砌块填充墙抗爆性能及其防爆技术的研究提供重要参考.; 田力王若晨; 关键词：冲击波破片

破片与冲击波复合作用下预应力混凝土T形梁损伤分析被引量：1: 2021年; 基于ANSYS/LS-DYNA软件建立了预应力钢筋混凝土T形梁、炸药和破片的数值模型,并探究其承受冲击波-破片复合作用时的动态响应及损伤,对研究方法的有效性进行了试验对比验证.分析了冲击波、破片群单独作用及二者复合作用下T形梁损伤和位移响应的异同.运用参数化分析方法,研究张拉控制应力、纵筋配筋率、非加密区箍筋配箍率、混凝土抗压强度、炸药比例距离及爆心位置等因素对T形梁损伤效应的影响,结果表明:随着张拉控制应力、纵筋配筋率及非加密区箍筋配箍率的增加,T形梁的抗爆性能呈现非线性增强;混凝土抗压强度对T形梁抗爆性能增强效果不明显;比例距离相同时,炸药质量比爆心到梁表面距离对梁的毁伤效果影响更为突出,炸药质量越大,T形梁毁伤越严重;当爆心偏离T形梁面正上方时,梁跨中底面横桥向上各点位移峰值从靠近爆心一侧向远离爆心一侧,近似呈均匀增加;爆心偏离中心点距离越小,梁跨中底面位移动态响应越大.; 田力王赛; 关键词：冲击波数值模拟

Numerical Simulation for Progressive Collapse of Continuous Girder Bridge Subjected to Ship Impact被引量：3: 2014年; The three-stage simulation method based on LS-DYNA was introduced in this study to simulate the progressive collapse of a continuous girder bridge after a ship-bridge collision. The pile-soil dynamic interaction and the initial stress and deformation of the whole bridge before the collision were considered. By analyzing the damage, deformation, stress distribution and collapse process of the whole bridge, the results show that the displacement response of the cap beam lags behind the pile cap. The response order of the whole bridge's components depends on their distances from the collision region. The plastic deformation of soil around piles has a positive effect on delaying the further increase in the displacement of piles. The impacted pier's losing stability and its superstructure's excessive deformation are the main reasons leading to the progressive collapse of the continuous girder bridge.; 田力黄飞; 关键词：连续倒塌连续梁桥船舶撞击桩土相互作用 LS-DYNA

冲击波和破片联合作用下RC柱的损伤分析被引量：5: 2017年; 为了研究冲击波和破片联合作用下钢筋混凝土柱的抗爆性能,应用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对近爆作用下钢筋混凝土柱的损伤过程及破坏机理进行数值模拟分析,同时将冲击波单独作用、破片单独作用、二者联合作用下钢筋混凝土柱的动力响应进行了对比。结果表明:近距离爆炸作用下,冲击波先于破片达到柱子,柱子在冲击波作用下产生一定损伤,在此基础上又受到破片群的侵彻而呈现弯曲破坏;柱位移响应达到最大值的时间主要由破片作用控制;破片群对柱的破坏远大于冲击波对柱的破坏,冲击波与破片联合作用效应大于任一个单独作用效应,且大于二者单独作用时的线性叠加,在抗爆设计中应当考虑破片效应及联合作用。; 田力朱运华; 关键词：钢筋混凝土柱冲击波破片

爆炸波与破片联合作用下砌块墙的损伤和防护被引量：1: 2019年; 基于ANSYS/LS-DYNA软件建立了混凝土空心砌块填充墙、破片和炸药的模型,并对其在由爆炸驱动的破片和由爆炸产生的冲击波作用下的损伤进行了数值模拟.分析了单独冲击波作用、单独破片作用及二者复合作用下混凝土空心砌块填充墙位移响应的差异,探究了不同砌块强度、空心砌块壁肋比、砂浆强度和钢丝网网格密度对混凝土空心砌块填充墙的位移响应的影响.给出了聚脲弹性体、聚脲弹性体与钢丝网联合加固二者加固效果的比较.结果表明:通过与试验对比验证,建模方式是可靠的;在破片和冲击波复合作用下,混凝土空心砌块填充墙的位移比二者线性叠加的位移更大;提高砌块强度等级、提高空心砌块的壁肋比对墙体抗爆有利;改变砂浆强度对墙体抗爆的影响微弱;加密钢丝网网格可显著提高其防护效果.; 田力王若晨; 关键词：冲击波破片

近爆冲击波和破片复合作用下预应力钢筋混凝土空心板梁的损伤效应分析被引量：6: 2019年; 通过数值分析研究预应力钢筋混凝土空心板梁在近爆冲击波和预制破片复合作用下的损伤情况。通过非线性有限元软件ANSYS/LS_DYNA模拟预应力混凝土板的爆炸试验和炸药驱动预制破片的试验,验证本文所采用的材料本构模型及技术路线的合理性与可靠性,研究爆炸波、破片荷载及二者复合作用下预应力空心板梁的动态响应的差异,同时运用参数化分析方法,研究张拉控制应力、预应力损失水平、混凝土强度、普通钢筋纵筋配筋率及箍筋间距对空心板梁动力响应的影响。研究结果表明:随着张拉控制应力增大,构件的抗爆性能显著增强;在相同张拉控制应力作用下,即使构件有不同水平的应力损失,其抗爆性能也基本相同;提高混凝土强度对构件的抗爆性能的提升作用并不明显;普通钢筋纵筋配筋率的提升在一定范围内可以小幅度提高构件的抗爆性能;随着箍筋间距增加,构件的抗爆性能明显减弱。; 田力李永欣; 关键词：爆炸波破片

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