钢梁及钢框架在爆炸荷载下的非线性响应

作     者：黄启超 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏德敏

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：爆炸荷载 钢梁 钢框架 动力响应 

摘      要：建筑结构在使用阶段除了受到自重等永久荷载外,还会遭受偶然荷载,如爆炸,撞击和自然灾害等。本文运用LS-DYNA有限元分析软件,对钢梁和钢框架在爆炸荷载作用下的非线性动力响应进行了理论研究,主要完成的工作如下:(1)针对钢梁的相关爆炸试验,运用有限元软件对其进行数值模拟计算。通过对爆炸荷载和钢梁位移的对比分析,验证本文数值模拟方法的正确性,进而给出该钢梁试件进入塑性变形的临界爆炸当量。在此基础上,提出钢梁的单自由度简化分析模型,简化模型得到的最终位移响应计算值与数值模拟结果吻合较好,证明简化模型的可行性。(2)对门式钢框架结构在外部爆炸荷载作用下的非线性动力响应进行数值分析。分析中考虑了爆炸位置,爆炸当量和爆距对结构动力响应的影响,得到结构在外部爆炸荷载下爆炸源的最不利位置以及对框架结构爆炸响应影响最大的因素。(3)对门式钢框架结构在内部爆炸荷载作用下的非线性动力响应进行数值分析。分析中考虑了爆炸源的不同放置位置对框架结构动力响应的影响,最后得出框架结构内部爆炸响应的最不利爆炸位置。