| 近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应 |
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| 引用本文： | 张秀华,段忠东,张春巍.近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应[J].地震工程与工程振动,2009,29(4). |
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| 作者姓名： | 张秀华 段忠东 张春巍 |
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| 作者单位： | 1. 哈尔滨工业大学,土木工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;东北林业大学,土木工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040
2. 哈尔滨工业大学,土木工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目，国家科技支撑计划项目 |
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| 摘 要： | 采用多物质欧拉与拉格朗日耦合算法,对框架结构和混凝土地面采用Lagrange单元、空气和炸药采用多物质ALE单元,建立流固耦合有限元模型,对一个五层的钢框架结构在近地爆炸作用下冲击压力波的传播过程、结构冲击响应和变形以及破坏过程进行了数值模拟.数值模拟分析结果表明,拉格朗日-欧拉耦合算法较好地模拟了爆炸冲击波在介质中的传播和作用在结构上的爆炸荷载效应.在爆炸近区,空气爆炸冲击波的衰减速率快;爆炸产生强烈的冲击波首先使钢框架结构正面的柱和梁柱节点区产生很大的塑性变形,钢框架柱在发生爆炸的瞬间失去承载能力,最终导致建筑物整体倒塌.考虑结构变形和流体荷载间的相互影响可以较真实地模拟结构在爆炸荷载作用下的连续倒塌过程,为研究结构在爆炸荷载作用下的连续倒塌提供了有效手段.
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| 关 键 词： | 钢框架结构 近地空中爆炸 冲击响应 连续倒塌 数值模拟 |
Shock responses of steel frame structure near the ground explosion |
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| ZHANG Xiuhua,DUAN Zhongdong,ZHANG Chunwei.Shock responses of steel frame structure near the ground explosion[J].Earthquake Engineering and Engineering Vibration,2009,29(4). |
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| Authors: | ZHANG Xiuhua DUAN Zhongdong ZHANG Chunwei |
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| Institution: | ZHANG Xiuhua1,2,DUAN Zhongdong1,ZHANG Chunwei1(1.School of Civil Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China,2.School of Civil Engineering,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China) |
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| Abstract: | Using the multi-material Eulerian and Lagrangian coupling algorithm,a fluid-structure coupling of finite element model was construced,which consisted of Lagrange element for simulating steel frame structure and concrete ground,and multiple ALE element for simulating air and TNT explosives material.Numerical simulations of the shock pressure wave propagation,structural shock responses and deformation,and failure procedure of a five-storey steel frame structure in the event of an explosion near above ground w... |
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| Keywords: | steel frame structures near the ground explosion shock response progressive collapse numerical simulation |
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