混凝土桥墩抗爆性能分析与研究

混凝土桥墩抗爆性能分析与研究(开题报告,论文15000字)
摘要
钢筋混凝土桥墩作为桥梁结构的重要构件，其在爆炸荷载作用下的动力响应及受力特点直接影响整座桥梁的抗爆性能。本文使用ANSYS AUTODYN有限元软件分析爆炸荷载下的钢筋混凝土桥墩的动力响应与损伤程度。研究在不同比例距离下爆炸超压峰值的变化，通过改变圆柱墩截面配筋率、墩身箍筋间距（配箍率）及桥墩截面惯性矩，来分析桥墩底部水平位移及速度随时间变化曲线，以此来研究桥墩的抗爆性能及损伤程度。研究表明：改变桥墩配筋率对桥墩抗爆性能有限，改变箍筋间距及截面惯性矩会影响桥墩的破坏形态。
关键词：钢筋混凝土桥墩；爆炸荷载；配筋率；截面惯性矩；抗爆性能

Abstract
Reinforced concrete piers,as an important component of bridge structure,its dynamic response and force characteristics under the action of explosive load directly affect the anti - blast performance of the whole bridge.In this paper,ANSYS AUTODYN finite element software is used to analyze the dynamic response and damage degree of reinforced concrete piers under explosive loading.To study the change of explosion overpressure peak at different proportions,By changing the reinforcement ratio of the cylindrical piers,the spacing of the stirrups and the moment of inertia of piers ,the horizontal displacement and velocity of the bottom of the pier are analyzed with time,In order to study the anti-knock performance and damage degree of the pier.The results show that change the pier strength of the bridge pier anti-explosive performance is limited,the change of the stirrup spacing and the moment of inertia of the cross section will affect the failure mode of the pier.
Key words：Reinforced concrete piers;Explosive load;Reinforcement ratio;Section moment of inertia;Antiknock performanc
 

目录
摘要    I
Abstract    I
第1章 绪论    1
1.1 引言    1
1.2 本文的研究意义及国内外现状分析    2
1.2.1 本文研究的意义    2
1.2.2 国内外现状分析    2
1.3 本文研究的主要内容    3
1.3.1 研究目标    3
1.3.2 研究的基本内容    3
1.3.3 拟采用的技术方案及措施    4
第2章 爆炸冲击波基本理论    5
2.1 爆炸现象简介    5
2.2 爆炸冲击波的传播模式    6
2.3 爆轰波的 C-J 理论    7
2.4 爆炸冲击波的正反射与斜反射    8
2.5 爆炸时空气冲击波的马赫反射    9
2.6 爆炸参数的经验公式    9
2.7 本章小结    11
第3章 有限元模型的建立    11
3.1 ANSYS简介    11
3.2 有限元软件ANSYS AUTODYN简介    12
3.2.1 AUTODYN发展概述    12
3.2.2 AUTODYN行业应用    12
3.2.3 AUTODYN基本功能    13
3.3 有限元模拟的材料模型    14
3.4 钢筋混凝土桥墩有限元模型的建立    14
3.4.1 模型算法与工况分析    14
3.4.2 桥墩爆炸建模过程分析    15
3.5 本章小结    18
第4章 混凝土桥墩抗爆性能研究    19
4.1 桥墩爆炸破坏模式    19
4.2 爆炸荷载压力场分析    19
4.3 不同参数下动力响应的分析    21
4.3.1 纵筋配筋率    21
4.3.2 桥墩截面直径（截面惯性矩）    23
4.3.3 箍筋间距（配箍率）    24
4.3.4 本章小结    24
第5章 结语    26
5.1 结论    26
5.2 展望    26
第6章 致谢    27
参考文献    28