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《外爆荷載下k8型單層球面網(wǎng)殼的損傷模型與損傷評估研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中國圖書分類號：TU393.3學校代碼：10213國際圖書分類號：624.014密級：公開工程碩士學位論文外爆荷載下K8型單層球面網(wǎng)殼的損傷模型與損傷評估研究碩士研究生：孫振宇導師：翟希梅教授申請學位：工程碩士學科、專業(yè)：建筑與土木工程所在單位：土木工程學院答辯日期：2015年7月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TU393.3U.D.C.:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDAMAGEMODLEANDDAMAGEASSES
2、SMENTFORK8SINGLE-LAYERRETICULATEDDOMESUNDEREXTERIORBLASTLOADCandidate：SunZhenyuSupervisor：Prof.ZhaiXimeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ArchitecturalandcivilengineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Con
3、ferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要大跨空間網(wǎng)殼結構多作為一個地區(qū)的標志性建筑，很可能成為恐怖襲擊的目標。在爆炸沖擊作用下，結構一旦失穩(wěn)造成局部或整體倒塌，將造成巨大的災難和負面影響。因此，研究網(wǎng)殼結構在爆炸荷載作用下的動態(tài)響應、失效模式、損傷機理和損傷評估方法具有重要意義。與其他民用建筑相比，網(wǎng)殼結構體型龐大、空間布局復雜使得對該類結構形式進行爆炸有限元數(shù)值分析尤為困難。為此，本文以有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA
4、為分析平臺，針對外部爆炸荷載作用下的60m跨度K8型單層球面網(wǎng)殼結構，將改進的ALE算法（Coupling）與爆炸粒子法（PBM）引入到大跨度網(wǎng)殼結構爆炸響應分析中，并與流固耦合算法（ALE）、CONWEP算法在結構動力響應有限元分析中的精度、適用性和計算效率等方面進行了對比。通過與爆炸荷載經驗公式、鋼板爆炸實驗結果的對比，四種爆炸數(shù)值模擬算法的準確性和可靠性得到了驗證。四種算法下網(wǎng)殼響應的對比結果表明：PBM的計算結果在最大結點位移時程曲線、桿件位移云圖、結構各組成部分平均塑性應變、結點位移時程曲線等方面與ALE
5、、Coupling、及CONWEP三種算法下的響應結果規(guī)律相同，在比例距離較大時與其他算法差異較大，但其適用性廣且計算效率較ALE大大提高；Coupling較ALE可節(jié)省部分空氣單元，特別對于遠距離爆炸荷載具有較大優(yōu)勢；CONWEP適用范圍小，但計算效率最高，可用于網(wǎng)殼在無障礙物情況下的外爆響應分析。采用CONWEP算法，研究了炸藥質量與距離、矢跨比、屋面荷載、跨度等參數(shù)對網(wǎng)殼在外爆荷載作用下強度破壞極限狀態(tài)響應的影響規(guī)律，結果表明：矢跨比越小的網(wǎng)殼抗爆性能越好；重屋面、大跨度網(wǎng)殼雖然極限承載力較高，但強度破壞極限
6、狀態(tài)時網(wǎng)殼桿件塑性發(fā)展的廣度和深度都較小，材料利用率不高；在大量分析算例的基礎上，擬合得到K8型單層球面網(wǎng)殼結構損傷因子（Ds）表達式，并將損傷因子與不同損傷程度破壞時的物理現(xiàn)象相對應，定義了K8型單層球面網(wǎng)殼在外爆荷載下的四種破壞模式：輕度破壞，中度破壞，重度破壞，倒塌。將P-I曲線引入到網(wǎng)殼結構在外爆荷載下的損傷評估中，提出了適用于繪制網(wǎng)殼結構P-I曲線的數(shù)值方法，并給出典型網(wǎng)殼的P-I曲線；總結了網(wǎng)殼結構P-I曲線的變化規(guī)律及特點，為網(wǎng)殼結構在外爆荷載作用下的損傷評估提供了有效手段。關鍵詞：爆炸；單層球面網(wǎng)殼
7、；爆炸粒子法；CONWEP；損傷因子；P-I曲線-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文AbstractReticulateddomeisoftenconsideredasalandmarkbuildingofaregionandarequiteprobabletobecomethetargetofterroristactivities.Oncethestructurecallapseforterroristattacks,whichwouldcausegravelossesoflifeandproperty.Ther
8、efore,itisofgreatimportancetoinvestigatethedynamicresponse,failuremode,failuremechanismanddamageassessmentmethodofreticulateddomeunderblastloading.Long-spanreticulateddomearetypica
