大跨空间结构爆炸荷载及破坏响应

目录
第1章 绪论 1
1.1 大跨空间结构抗爆研究的背景和意义 1
1.2 建筑物上的爆炸荷载 2
1.3 工程结构的爆炸响应 3
1.4 大跨空间结构抗爆研究的特殊性 5
参考文献 6
第2章 球面壳体的内爆荷载 9
2.1 球面壳体中心内爆测压试验 10
2.1.1 试验方案及设计 10
2.1.2 试验现场准备 11
2.1.3 试验结果 14
2.2 爆炸荷载大小及分布特性 20
2.2.1 数值仿真方法及验证 20
2.2.2 爆炸荷载分布规律 23
2.2.3 非中心爆炸荷载分布规律 28
2.3 内爆荷载简化模型 30
参考文献 33
第3章 大跨平屋盖结构的内爆荷载 34
3.1 有限元建模 34
3.2 1/4模型峰值超压场特性 36
3.2.1 冲击波传播特性 36
3.2.2 结构超压分布 38
3.2.3 参数分析 39
3.3 矩形1/2模型峰值超压场特性 42
3.3.1 冲击波传播特性 42
3.3.2 结构超压分布 44
3.3.3 参数分析 46
3.4 对角线1/2模型峰值超压场特性 48
3.4.1 冲击波传播特性 48
3.4.2 参数分析 50
3.5 平屋盖结构峰值超压场模型 51
3.5.1 屋盖超压场分区简化 51
3.5.2 形函数插值法 59
3.5.3 基于作用叠加的峰值超压场预测 60
第4章 球面壳体的外爆荷载 70
4.1 球面壳体外爆测压试验 70
4.1.1 试验目的与方案 70
4.1.2 试验概况 72
4.1.3 传统半经验公式的误差讨论 73
4.2 球壳外爆仿真技术及屋盖荷载特性 74
4.2.1 有限元模型建立 74
4.2.2 流固耦合效应 76
4.2.3 平行效应 77
4.2.4 超压时程曲线简化 81
4.2.5 壳面爆炸流场传播规律 82
4.3 球壳外爆荷载参数分析 87
4.3.1 反射效应 87
4.3.2 清除效应 89
4.4 球壳外爆荷载简化模型 91
4.5 球面壳体外爆荷载的不确定性 93
4.5.1 外爆荷载不确定性试验 93
4.5.2 外爆荷载概率分布 97
4.5.3 基于分位值的球壳外爆荷载因子 104
参考文献 106
第5章 单层球面网壳结构的内爆破坏机理 108
5.1 内爆分析方法 108
5.2 内爆失效模式 110
5.2.1 失效模式1：小幅振动 110
5.2.2 失效模式2：局部凹陷 112
5.2.3 失效模式3：冲胀变形 114
5.2.4 失效模式4：整体塌陷 116
5.2.5 失效模式5：冲破破坏 118
5.3 内爆破坏机理分析 120
5.4 中心内爆作用参数分析 121
5.4.1 均布脉冲作用 122
5.4.2 基于内爆荷载模型的失效规律 124
5.4.3 两种加载方式结果对比 126
参考文献 128
第6章 单层球面网壳结构的外爆破坏响应 129
6.1 外爆响应数值分析方法 129
6.1.1 数值分析模型建立 129
6.1.2 ConWep方法的适用性 131
6.2 单层球面网壳外爆响应参数分析 137
6.2.1 炸药质量 137
6.2.2 炸药高度 138
6.2.3 炸药水平偏离距离 139
6.2.4 矢跨比 139
6.2.5 杆件截面 140
6.2.6 屋面板厚度 140
6.2.7 屋面质量 141
6.3 单层球面网壳外爆失效模式 142
6.4 单层球面网壳结构损伤模型 143
6.5 单层球面网壳外爆损伤程度分级 145
6.6 单层球面网壳缩尺模型外爆试验 147
6.6.1 可燃气体外爆试验 147
6.6.2 固体TNT炸药外爆试验 151
参考文献 159
第7章 爆炸作用下单层球面网壳的风险及防御 160
7.1 引言 160
7.2 单层球面网壳有限元模型 160
7.3 单层球面网壳在外爆作用下的可靠度 161
7.3.1 基于Monte-Carlo抽样的可靠度分析 162
7.3.2 单层球面网壳的失效概率 167
7.4 单层球面网壳在外爆作用下的风险评估 174
7.4.1 风险评估的基本原理 175
7.4.2 爆炸作用下网壳结构经济损失模型 175
7.4.3 基于防撞柱防护措施的评估与布置优化 177
7.4.4 基于投资最优原则的结构方案优化 181
参考文献 193