爆炸作用下高层钢筋混凝土结构的连续倒塌分析.doc

文档介绍：
爆炸作用下高层钢筋混凝土结构的连续倒
塌分析#
刘卫宗1,师燕超1,2**
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(1. 天津大学建筑工程学院,天津,300072;
2. 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津,300072)
摘要:爆炸作用下结构构件的动力响应通常采用精细化模型进行模拟,但由于模型尺寸大、
单元数量多、计算量大等特点,精细化模型难以应用于高层建筑结构的分析。针对爆炸作用
下高层建筑结构倒塌的阶段和特点,将高层建筑结构分为三个区域,提出了一种针对爆炸作
用下分析的多尺度模型建立方法。使用该方法建立了某高层钢筋混凝土结构的多尺度有限元
模型,研究了 5000kg TNT 当量炸药在不同位置和不同比例距离下发生爆炸时结构的连续倒
塌分析。结果表明:爆炸作用下,柱底倾向于发生直剪或斜剪破坏;柱丧失承载力后结构倾
向于发生局部倒塌,刚度较大的柱在内力重分布时承担了部分内力,阻止了倒塌范围的扩大;
爆炸距离结构很近时,结构破坏范围较小,爆炸距离适当增大时对结构的破坏更加严重,对
于本文中的结构,爆炸距离 ~ 为最不利的爆炸区域。
关键词:爆炸作用;多尺度模型;高层建筑结构;比例距离;倒塌分析;最不利爆炸区域
中图分类号:
Numerical analysis of progressive collapse of high-rise
reinforced concrete structure under blast loading
LIU Weizong1, SHI Yanchao1,2
(1. School of Civil Engineering, Tianjin UNiversity, Tianjin, 300072;
2. Tianjin University, Key Laboratory of Coast Civil Structure Safety of Ministry of Education,
Tianjin, 300072)
Abstract: IThe dynamic response of structural member under blast loading is normally simulated
using microscopic model, which cannot be used for analysis of high-rise structure due to large size
of model, big amounts of elements and puting time. High-rise structure is divided into
three regions based on its collapse stages and characteristic. A new method of multi-scale
modeling is proposed for structure analysis under blast loading. Simulation results of progressive
collapse of a multi-scale fi