[分享]从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响

发表于2015-08-14     1208人浏览     1人跟帖     总热度:274  

从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响-7
8月12日23时20分左右,天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库(系民营企业)发生爆炸。截至15日13时,滨海新区危险品仓库爆炸事故导致112人死亡,700余人受伤,失联人员95人。在灭火过程中发生2次爆炸,导致部分现场人员被困,目前仍在全力搜救。相关企业负责人已被控制。发生如此巨大的爆炸让人震惊,财产的损失令人惋惜,同胞的伤亡才是最最令人痛心,让我们为逝者默哀,为生者祈福,天津加油!
从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响-天津
事故发生后,我们需要及时抢救、声援、捐助、追查、严惩,但是,事故之后,我们更多的是要思考,思考爆炸的来龙去脉,思考如何也能避免这种灾难的发生,思考假使灾难发生我们该怎么办……在本篇文章中,小编将结合收集来的资料来谈一谈爆炸与建筑结构的影响,同时也学习一下结构设计技能https://edu.zhulong.com/lesson/3180-1.html
钢筋混凝土多层框架结构的反应分析:
眼下天津这次的爆炸事件牵动着全国人民的心,小编也是心急如焚,不停在网上搜罗着相关的情报,下面是小编整理的一位建筑牛人分析的爆炸情况下钢筋混凝土多层框架结构的反应。小编是的引用若有不当之处,各位大神尽请拍砖~
1、CONWEP计算的爆炸压力时程:
对于多层框架结构本文以四层为例进行分析,层高均为3.6m,框架结构具有相同宽度的三跨,均为5.4m。框架柱的截面采用0.5*0.5m,框架梁为0.2*0.4m。分别选取2000kg、1000kg、500kg和200kgTNT为爆炸物。爆炸距离分别为10m、20m、30m、50m。由于炸药量较大而且四层框架结构高度较小,通过爆炸荷载计算软件CONWEP计算出爆炸波在结构表面的分布差别较小,这样可以将作用于结构表面爆炸荷载简化为随时间变化的均布荷载。
CONWEP计算的爆炸压力时计算出的4种不同炸药量在不同爆炸距离下对结构产生的压力时程曲线
从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响-2
从图中的各组曲线可以看出,作用于结构的爆炸荷载大小与炸药量和爆炸距离都有着重要的关系,随着爆炸距离的增大和炸药量的减小,爆炸压力峰值 会有明显的降低,这也提醒我们要及时撤退到安全距离都是能够将爆炸威胁降到最低的好方法。同样通过图中的曲线我们也可以清楚的了解爆炸荷载的作用特点:①强度高如图1中2000kg的TNT在10m的距离内会对结构产生16000千帕以上的峰值压力这是在普通受载情况下结构难以遇到的②作用时间短。爆炸发生后压力迅速达到峰值并在几毫秒或几十毫秒内就作用完毕,这种极短的作用时间使材料经历了极高的应变速率,强度和延性都产生了变化,也使结构的破坏形式变得更加复杂。
2、爆炸作用在结构内的传播过程
通常爆炸作用于结构的显著特点就是朝向爆炸物方向一侧的构件会首先受到巨大损害,然后才通过各个传力途径作用于其他部分。通过ABAQUS计算出的应力图我们可以清楚地看到爆炸压力在结构中 的传递过程。
从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响-3
①爆炸压力作用于结构正面的一瞬间,结构正面的框架柱首先发生了较大变形,说明靠近爆炸一侧的柱子有可能在爆炸发生的瞬间失去承载能力,它也是 承受爆炸压力最大的一部分,而此时结构的其他部分 并未受力。
②爆炸作用中期,应力开始通过内部的框架梁和柱进行传播,可以看到最靠近爆炸一侧的框架梁也产 生了较大内力。
③爆炸作用结束阶段,结构在爆炸作用下开始自由振动,此时应力已遍布整个结构。
3、4层框架结构在爆炸作用下的位移时程
4层框架结构在爆炸作用下的位移时程 根据有限元软件的计算,我们可得到结构在不同 炸药量、30m的距离作用下顶层位移结果:200kg、500kg、1000kg、2000kgTNT作用下的顶层位移峰值分 别为0.016m、0.034m、0.057m、0.118m,达到峰值位移的时间均在0.15s左右。2000kgTNT30m作用下各层 位移峰值结果为:1层0.0315m,2层0.071m,3层0.095m,4层0.117m。
通过对比我们可以看出结构的峰值位移都发生在爆炸作用结束后的自由振动阶段,这是因为框架结 构的自振周期比爆炸作用时间要长得多,通过有限元软件ABAQUS计算出钢筋混凝土框架结构的三阶自振频率和周期对比通过对比我们可以看出结构的峰值位移都发生在爆炸作用结束后的自由振动阶段,这是因为框架结 构的自振周期比爆炸作用时间要长得多,通过有限元软件ABAQUS计算出钢筋混凝土框架结构的三阶自振频率和周期对比。
从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响-结构1
而其中爆炸对结构最长的作用时间也仅为十几毫秒,所以结构的大部分变形都在爆炸波作用结束后完成。
4、楼层位移角
爆炸作用下四层框架结构各层的位移角。
从天津塘沽来看爆炸对建筑结构的影响-6
随着炸药量的增大,各层的位移角明显增加。通常结构的底层位移角较大,说明底层破坏最严重。
以上内容转自微信公众号:江苏省建筑设计研究院。
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 发表于2015-08-16   |  只看该作者       筑龙币+5

2

非常好的资料!谢谢分享!实用价值高!

这个杀手不太冷

北京 门头沟区 | 结构设计

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