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恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究
发布日期:2019-10-18 17:57   来源:未知   阅读:

  恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究_电力/水利_工程科技_专业资料。恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究 随着我国地铁结构的大量修建,地铁结构的安全防护逐渐成为一个迫切需要 解决的问题。基于国际社会的恐怖活动和地铁防护现状,介绍了爆炸冲击反应模 型的建立、冲

  恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究 随着我国地铁结构的大量修建,地铁结构的安全防护逐渐成为一个迫切需要 解决的问题。基于国际社会的恐怖活动和地铁防护现状,介绍了爆炸冲击反应模 型的建立、冲击波在地铁隧道中的传播规律、爆炸荷载作用下的地铁隧道的动力 响应以及泡沫铝在地铁抗爆防护方面的研究成果,并采用数值计算的方法来模拟 实际的爆炸过程对地铁隧道的影响,从而更好的了解爆炸荷载对地铁结构的作用 规律,以便为地铁建设服务。为了精确的分析爆炸荷载的影响,利用动力分析软件 LS-DYNA 建立地铁隧道的爆炸冲击反应模型,并采用流固耦合算法,将多种材料 耦合在一起,实现流体与固体之间的相互作用问题,从而解决了空气与衬砌之间 的接触问题。在模拟爆炸冲击波在地铁隧道内传播的过程中,采用了 10kgTNT 和 20kgTNT 两种炸药当量作用下的数值计算模型,主要分析了冲击波的反射,叠加 效应,以及冲击波的超压衰减变化规律,可以得出,在距爆炸点较近处,各点冲击 波经历一次主峰值后,超压衰减很快,但是随着距炸药中心距离的增加,各点经历 超压主峰值后也衰减,但是衰减幅度不是很大。www.292000.com 这是由于爆炸冲击波在向前传播的同时,在结构内部经历了多次反射,冲击 波正压区拉长并分成很多部分,使爆炸产生的能量分布变得均匀了。并对不同断 面处各点冲击波到达时间进行了相应的分析,同时分析了冲击波超压对人员的伤 害程度。在地铁隧道动力响应反面,分析了 10kgTNT 和 20kgTNT 两种工况作用下 衬砌三个断面处的位移、速度及加速度和应力的变化规律以及周围土体的动力响 应规律,得出的结论为,距爆心最近的断面处速度和加速度经历主峰值后衰减很 快,随着距爆炸中心距离的增加,各点的速度及加速度也在降低,但是衰减较慢, 可以证明速度及加速度的变化与超压有关,在 20kgTNT 作用下距炸药最近的衬砌 底部首先进入塑性区。在爆炸初始时刻衬砌处于受拉状态,并且对周围土体的影 响是随着距离的增加而逐渐减弱,而当炸药量增加时,影响范围也将增大。 在抗爆防护方面,采用了对衬砌内壁添加泡沫铝的方法,并对添加泡沫铝前 后进行了简化计算,由计算结果可以看出,泡沫铝对缓冲爆炸荷载对衬砌的冲击 作用有很好的效果。