关键词 |
广东非保温型抗爆墙,云浮抗爆墙,广东阳非保温型抗爆墙,广东保温型抗爆墙 |
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为提升既有危化品库、弹药库等设施围护结构的抗爆性能,建立了一种钢板混凝土夹芯砌体防爆墙构造用于墙体改造。并采用数值模拟的方法,以未加固的砌体填充墙和基于钢板混凝土叠合式砌体防爆墙为研究对象,利用动力非线性有限元分析软件 ABAQUS/Explicit 开展爆炸荷载作用下砌体墙的动态响应试验研究。其中,砌筑墙体、现浇混凝土、爆炸当量(TNT)和夹芯钢板均为实体单元类型,钢筋网为梁单元类型;钢筋网嵌入现浇混凝土中,砌筑墙体、现浇混凝土、夹芯钢板之间均采用面-面接触;在接触属性中,采用罚函数 (Penalty),摩擦系数为0.75,砌块间的黏结滑移采用指数损伤演变本构;结构模型采用完全约束类型对墙体底部与顶部进行约束,并采用精细有限单元划分网格,尺寸大小划分为 0.01 m。通过对未加固和采用夹芯钢板混凝土叠合加固的砌体填充墙进行数值模拟研究,分析比较两种墙体在爆炸冲击作用下的动态响应和防护性能。
应变时程分析图 7 是加固后的钢板混凝土夹芯砌体防爆墙1 ~ 3 号测点的钢筋应变时程曲线。可以看出,防爆墙的钢筋应变在爆炸冲击波的作用下瞬时拉压变形交替出现,其中心线随着爆炸荷载的增加和时间的推移呈上升趋势,尤其是爆炸荷载结束时应变回弹较为 明显;在 11.79 kgTNT 无间距近爆作用时,10 mm 厚钢板夹芯砌体防爆墙中的钢筋在 1 ms 时达到了极限拉应变,20,30 mm 厚钢板夹芯砌体防爆墙中的钢筋都没有达到极限拉应变;防爆墙受爆中心点的钢筋拉压应变大,钢板厚度的增加对墙体边缘的钢筋拉压应变变化影响很小;在同级爆炸荷载作用下,30 mm 厚钢板夹芯砌体防爆墙中的钢筋应变小,在弹性范围内。
钢板厚度的影响图 9 是钢筋混凝土加固后的砌体墙和采用钢板夹芯混凝土加固的砌体防爆墙 3 号测点(中心点)在同一等级能量抵近爆炸作用时的大位移、加速度、型钢应变和钢筋应变对比。可知:原砌体墙在B5 等级爆炸荷载作用下中心点位移大,钢筋应变也大;当采用钢板夹芯混凝土加固后,墙体中心点处的位移、钢筋应变逐渐变小;当钢板厚度为 10 mm以下时,加固后的砌体墙动力响应变化不大,对原墙的抗爆性能提升不大;当钢板厚度大于 20 mm 时,加固后的砌体墙大位移、加速度、型钢应变和钢筋应变都显著减小,说明此时的钢板混凝土夹芯加固方案对原墙抗爆性能提升作用较大。
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