双钢板混凝土组合板抗爆性能分析

作     者：赵春风 何凯城 卢欣 潘蓉 王静峰 李晓杰 ZHAO Chunfeng;HE Kaicheng;LU Xin;PAN Rong;WANG Jingfeng;LI Xiaojie

作者机构：合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 大连理工大学工业装备与分析国家重点实验室辽宁大连116024 合肥工业大学安徽先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009 生态环境部核与辐射安全中心北京100082 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2021年第41卷第9期

页      面：113-128页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：安徽省自然科学基金(2008085UD12) 工业装备与分析国家重点实验室基金(GZ19106) 

主　　题：接触爆炸 双钢板混凝土剪力墙 抗爆性能 动态响应 

摘      要：钢-混凝土-钢组合板是一种新型的组合结构,与传统钢筋混凝土板相比,具有抗剪强度高、延性大、耗能能力强等特点,目前已经被广泛应用于核反应堆安全壳、海洋平台及储油罐等结构。本文中,设计并制作了缩尺的普通钢筋混凝土板和钢-混凝土-钢组合板,开展了在接触爆炸荷载作用下的实验研究,通过损伤分析、跨中最大挠度对比研究不同板的抗爆性能。基于ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序,研究了钢-混凝土-钢组合板的损伤模式、跨中最大挠度等,并与实验结果进行了对比分析,验证了有限元分析模型的准确性和适用性。参数化分析了炸药量、混凝土强度和钢板厚度等参数对钢-混凝土-钢组合板抗爆性能的影响规律。利用多参数回归分析方法,提出钢-混凝土-钢组合板跨中挠度的预测公式。结果表明:提高混凝土强度可以降低结构的塑性损伤,增加钢板厚度可以有效降低钢-混凝土-钢组合板的跨中最大挠度。相对于普通钢筋混凝土板,钢-混凝土-钢组合板保持了良好的整体性,且具有继续承载的能力。拟合公式能够较好地预测钢-混凝土-钢组合板跨中挠度与药量和钢板厚度的关系。