考虑粘结滑移的rc柱抗爆性能影响因素研究

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1、摘要摘要恐怖爆炸袭击不仅造成了生命和财产的损失，而且还带来经济的衰退和民众的恐慌。在这些爆炸事件中，某些建筑由于柱的破坏而发生倒塌，因此对柱进行抗爆研究具有十分重要的意义。钢筋和混凝土作为构成混凝土柱的最重要的两种材料，它们之间的粘结滑移，将对RC柱的抗爆性能产生重要影响。本文利用LS．DYNA软件对RC梁在爆炸荷载作用下的动力响应进行了数值模拟，并将近似考虑粘结滑移和未考虑粘结滑移的有限元结果与试验结果进行对比，验证了有限元方法及参数选择的正确性，同时研究还表明近似考虑粘结滑移的影响后的有限元结果与试验结果更为吻合。在考虑粘结滑移影响的前提下，对不同的纵筋配筋率、箍筋

2、间距和轴压比的RC柱在典型爆炸荷载作用下进行了抗爆分析。研究结果表明：柱两端箍筋间距减小可以显著提高RC柱抗爆能力，柱中部箍筋对RC柱抗爆性能影响较小；提高纵筋配筋率对RC柱在爆炸荷载下的抗剪性能提高有限，但却可以有效提高其在爆炸荷载下的抗弯性能；轴压较小时，对RC柱抗爆有利；炸药的当量增加和爆炸距离的减小，RC柱受到更为严重的破坏。关键词：爆炸荷载，钢筋混凝土柱，粘结滑移，流固耦合ABSTRACTABSTRACTTerroristexplosionsnotonlyleadtoalossoflivesandproperty，butalsocausetheeconomy’

3、Sdeclineandthepeople’Sdismay．Intheseexplosions，someofthestructureswerecollapsedbecauseofthefailureofthereinforcedconcretecolumns．Soit’Snecessaryandimportanttoimprovetheblast-resistantperformanceofthecolumns．Reinforcedconcretecolumnsaremadeupoftwodifferentmaterials：concreteandsteel．Thestr

4、esstransferbehaviorbetweenthetwomaterialsthroughbondandslipplaysailimportantroleintheresponseofRCcolumnswhichsubjectedblastloading．TheRCbeamssubjectedtotheblastloadswereanalyzedwiththef'miteelementprogramANSYS／LS—DYNA．Andthevalidityofthefiniteelementmethodandthechosenparametersareprovedb

5、ycomparingthefiniteelementresultsandthetestresults．What’Smore，themodelconsideringthebondslipbetweenconcreteandrebarwasmoreprecisethanthemodelwithoutconsideringthebondslip．Basedonconsideringthebondslip，severalinfluencefactorssuchaslongitudinalreinforcementratio，stirrupspacing，axialcompres

6、sionratio，massofTNTchargeanddistanceformchargeareinvestigatedthroughanalyzingdynamicresponseofthecolumnssubjectedtoblastloading．Itispointedoutthat：thestirrupsatthetopandbottomofthecolumnsCanimprovetheblast—resistantperformanceofthecolumnsconsiderablywhilethestirrupsatthemiddledoalittle；w

7、henthecolumIlssubjectedtoblastloading，raisingthelongitudinalreinforcementratiocallimprovethebendingresistancecapacityremarkably,butbycontrasttheshearresistancecapacityhasgotnoobviouseffect；asmallaxialcompressionisbeneficialtotheblast—resistantperformance；withtheincreaseof