Acta Armamentarii ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (12): 3851-3861.doi: 10.12382/bgxb.2023.0021
Special Issue: 爆炸冲击与先进防护
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XIA Liu1, WU Weichao1,*(), PAN Aigang1, WANG Yafei1, WANG Qiang1, YAN Shen2
Received:
2023-01-09
Online:
2023-12-30
Contact:
WU Weichao
CLC Number:
XIA Liu, WU Weichao, PAN Aigang, WANG Yafei, WANG Qiang, YAN Shen. A Comparison of Damage Effectivenesses of Reinforced Concrete Beams by Single-point and Three-point Array Damage Patterns[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(12): 3851-3861.
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工况 编号 | 爆炸 方式 | 放置 位置 | 炸药 数量/颗 | 单节点装 药量/kg | 药间 距/mm | 起爆 方式 |
---|---|---|---|---|---|---|
梁1 | 接触 | 顶部 | 1 | 1.5 | 单点起爆 | |
梁2 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 200 | 同时起爆 |
Table 1 Test conditions of reinforced concrete beams
工况 编号 | 爆炸 方式 | 放置 位置 | 炸药 数量/颗 | 单节点装 药量/kg | 药间 距/mm | 起爆 方式 |
---|---|---|---|---|---|---|
梁1 | 接触 | 顶部 | 1 | 1.5 | 单点起爆 | |
梁2 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 200 | 同时起爆 |
编号 | 爆炸 坑深 度/mm | 混凝土 最大 破坏 长度/mm | 跨中 位移/ mm | 迎爆面 钢筋最 大水平 位移/mm | 迎爆面 钢筋最 大纵向 位移/mm | 暴露 箍筋 数量/ 根 |
---|---|---|---|---|---|---|
梁1 | 270 | 960 | 32 | 80 | 45 | 4 |
梁2 | 400(贯穿) | 1100 | 197 | 346 | 148 | 7 |
Table 2 Comparison of damage characteristics
编号 | 爆炸 坑深 度/mm | 混凝土 最大 破坏 长度/mm | 跨中 位移/ mm | 迎爆面 钢筋最 大水平 位移/mm | 迎爆面 钢筋最 大纵向 位移/mm | 暴露 箍筋 数量/ 根 |
---|---|---|---|---|---|---|
梁1 | 270 | 960 | 32 | 80 | 45 | 4 |
梁2 | 400(贯穿) | 1100 | 197 | 346 | 148 | 7 |
材料 | 本构模型 | 输入参数 | 数值 |
---|---|---|---|
泊松比 | 0.2 | ||
混凝土 | *MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3(MAT_72) | 密度/(g·cm-3) | 2.4 |
混凝土强度/MPa | 31 | ||
泊松比 | 0.3 | ||
纵筋 | *MAT_PLASTIC_KINEMATIC(MAT_003) | 杨氏模量/GPa | 200 |
屈服应力/MPa | 450 | ||
极限应变 | 0.1 | ||
泊松比 | 0.3 | ||
箍筋 | *MAT_PLASTIC_KINEMATIC(MAT_003) | 杨氏模量/GPa | 200 |
屈服应力/MPa | 400 | ||
极限应变 | 0.1 | ||
密度/(g·cm-3) | 1.695 | ||
炸药 | *MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN(MAT_008) | 爆速/(m·s-2) | 8300 |
爆压/GPa | 30 |
Table 3 Numerical simulation material model and parameters
材料 | 本构模型 | 输入参数 | 数值 |
---|---|---|---|
泊松比 | 0.2 | ||
混凝土 | *MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3(MAT_72) | 密度/(g·cm-3) | 2.4 |
混凝土强度/MPa | 31 | ||
泊松比 | 0.3 | ||
纵筋 | *MAT_PLASTIC_KINEMATIC(MAT_003) | 杨氏模量/GPa | 200 |
屈服应力/MPa | 450 | ||
极限应变 | 0.1 | ||
泊松比 | 0.3 | ||
箍筋 | *MAT_PLASTIC_KINEMATIC(MAT_003) | 杨氏模量/GPa | 200 |
屈服应力/MPa | 400 | ||
极限应变 | 0.1 | ||
密度/(g·cm-3) | 1.695 | ||
炸药 | *MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN(MAT_008) | 爆速/(m·s-2) | 8300 |
爆压/GPa | 30 |
工况 种类 | 编号 | 接触 方式 | 炸药 位置 | 炸药数 量/颗 | 单节点装 药量/kg | 各爆点 距离/m |
---|---|---|---|---|---|---|
试验工况 | L1 | 接触 | 顶部 | 1 | 1.5 | |
L2 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 0.2 | |
C1 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 0.1 | |
数值模拟 | C2 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 0.3 |
C3 | 接触 | 顶部 | 2 | 0.75 | 0.2 | |
C4 | 接触 | 顶部 | 5 | 0.3 | 0.2 |
Table 4 Experiment and numerical simulation conditions of reinforced concrete beam
工况 种类 | 编号 | 接触 方式 | 炸药 位置 | 炸药数 量/颗 | 单节点装 药量/kg | 各爆点 距离/m |
---|---|---|---|---|---|---|
试验工况 | L1 | 接触 | 顶部 | 1 | 1.5 | |
L2 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 0.2 | |
C1 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 0.1 | |
数值模拟 | C2 | 接触 | 顶部 | 3 | 0.5 | 0.3 |
C3 | 接触 | 顶部 | 2 | 0.75 | 0.2 | |
C4 | 接触 | 顶部 | 5 | 0.3 | 0.2 |
[1] |
徐露萍, 李邦贵, 胡米. 国外高效毁伤技术简析[J]. 飞航导弹, 2010(12): 71-75.
|
|
|
[2] |
李含健, 朱鹤, 张强, 等. 2020年国外精确制导武器战斗部和引信技术发展分析[J]. 飞航导弹, 2021(2): 14-18.
|
|
|
[3] |
冯海云, 胡宏伟, 肖川, 等. 两点阵列爆炸威力场分布及增益研究[J]. 火炸药学报, 2020, 43(3): 345-350.
doi: 10.14077/j.issn.1007-7812.201911014 |
|
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
胡宏伟, 王健, 冯海云, 等. 多点水中阵列爆炸冲击波的传播特性[J]. 含能材料, 2021, 29(5): 370-380.
|
|
|
[7] |
胡宏伟, 宋浦, 郭炜, 等. 地面爆炸冲击波的相互作用[J]. 高压物理学报, 2014, 28(3): 353-357.
|
|
|
[8] |
林尚剑, 王金相, 马腾, 等. 水下多点爆炸冲击波叠加效应研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(增刊1):39-45.
|
|
|
[9] |
孙百连, 顾文彬, 蒋建平, 等. 浅层水中沉底的两个装药爆炸的数值模拟研究[J]. 爆炸与冲击, 2003, 23(5): 460-465.
|
|
|
[10] |
闫俊伯, 刘彦, 李臻, 等. 箍筋间距和轴压比对爆炸载荷作用下钢筋混凝土柱动态响应的影响[J]. 兵工学报, 2020, 41(增刊2): 35-43.
|
|
|
[11] |
汪剑辉, 吕林梅, 尚伟, 等. 接触爆炸载荷下钢筋混凝土梁的毁伤特性研究[J]. 防护工程, 2020, 42(2): 22-27.
|
|
|
[12] |
汪维, 刘瑞朝, 吴飚, 等. 爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁毁伤判据研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(8): 1421-1429.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.08.012 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.08.012 |
|
[13] |
刘家绮. 多点爆炸下地铁隧道衬砌结构动力响应及损伤研究[D]. 西安: 西安工业大学, 2020.
|
|
|
[14] |
张波. 高强钢带加固钢筋混凝土结构受力性能与设计方法研究[D]. 西安: 西安建筑科技大学, 2020.
|
|
|
[15] |
刘绍华, 刘宗贤, 李森. 表板不等厚钢板混凝土梁的抗爆分析[J]. 黑龙江大学自然科学学报, 1995, 12(1): 71-74.
|
|
|
[16] |
蔡林刚, 杜志鹏, 李晓彬, 等. 爆炸冲击波与破片联合作用下泡沫夹芯板的毁伤特性研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2020, 44(2): 316-320.
|
|
|
[17] |
贾昊凯, 吴桂英. H型钢梁在爆炸荷载作用下的动力响应及破坏模式研究[J]. 重庆建筑, 2012, 11(1): 29-33.
|
|
|
[18] |
LS-DYNA R11.0. Keyword user’s manual Volume I[M].
|
[19] |
doi: 10.1016/j.ijimpeng.2014.02.001 URL |
[20] |
张传爱, 方秦, 陈力. 对DYNA3D中K&C混凝土模型的探讨[J]. 工业建筑, 2010, 40(增刊1): 288-292.
|
|
|
[21] |
师燕超, 李绍琦, 李忠献, 等. 基于实测频率的钢筋混凝土柱爆炸损伤快速评估方法[J]. 建筑结构学报, 2021(11): 155-164.
|
|
[1] | LIU Ju, ZHANG Guokai, WANG Zhen, YAO Jian, LI Jie, YU Siyuan, JI Yuguo. Experimental Study on the Damage Characteristics and Laws of RC Beams under Close-in Blast Loading of Thermobaric Explosives [J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(3): 864-874. |
[2] | YAO Menglei, HOU Hailiang, LI Dian, XIE Yue. Dynamic Response of Y-shaped Sandwich Plate and the Influence Factors of Anti Explosion Performance Under the Explosion Load in the Warship Cabin [J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(3): 837-854. |
[3] | ZHOU Meng, LIANG Minzu, LIN Yuliang. Mechanism of Coupling Effect of Shock Wave and Fragments on Clamped Square Plate [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(S1): 99-106. |
[4] | YANG Guangrui, WANG Wei, YANG Jianchao, WANG Jianhui, WANG Xing. Blast Resistance of Reinforced Concrete Slabs Strengthened with POZD Coated Corrugated Steel [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(5): 1374-1383. |
[5] | ZHAO Meng, DAI Kaida, XIANG Zhao, JIANG Tao, ZHAO Xiaosong, XU Yuxin. A Dynamics Model of PVC Foam Sandwich Panels under Close-in Blast Loading [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(12): 3884-3896. |
[6] | SHANG Yulu, XU Xuan, ZHANG Di, YANG Jun. The Loading Discrepancies in CONWEP and Fluid-structure Interaction Methods and the Dynamic Response Characteristics of Masonry Wall [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(12): 3897-3908. |
[7] | CHENG Lele, HUANG Fenglei, WU Haijun, TIAN Sichen, CHEN Wenge. Research on Dynamic Response and Damage Characteristics of Multi-cabin Structure under the Impact of Underwater Explosion [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(12): 3562-3579. |
[8] | HAN Jiatong, WANG Xin, ZHANG Lei, LI Zhen, WANG Pengfei, ZHAO Zhenyu, LU Tianjian. Dynamic Response and Failure Mechanism of Pre-holed Q235 Steel Plate under Foam Projectile Impact Loading [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(12): 3654-3666. |
[9] | WANG Tao, YU Wen-li, QIN Qing-hua, WANG Jin-tao,WANG Tie-jun. Experimental Investigation into Deformation and Damage Patterns of Sandwich Plates with Aluminum Foam Core Subjected toBlast Loading [J]. Acta Armamentarii, 2016, 37(8): 1456-1463. |
[10] | WANG Wei, LIU Rui-chao, WU Biao, LI Lin, HUANG Jia-rong, WANG Xing. Damage Criteria of Reinforced Concrete Beams under Blast Loading [J]. Acta Armamentarii, 2016, 37(8): 1421-1429. |
[11] | ZHANG Fang-fang, ZHANG Zhen-shan, WANG Jin-zhong, LIU Jia. Numerical Analysis of Dynamic Process of Humid Hydrogen-oxygen Combustion and Water Mixing Process [J]. Acta Armamentarii, 2015, 36(2): 313-320. |
[12] | ZHOU Xiao-he, MA Da-wei, ZHU Zhong-ling, LIAO Xuan-ping, JU Xiao-jie. Research on Dynamic Response of Launching Site Based on Different Interlayer Binding States [J]. Acta Armamentarii, 2015, 36(12): 2269-2277. |
[13] | ZHANG Fang-fang, ZHANG Zhen-shan, LIANG Wei-ge,WANG Zheng-li. Numerical Analysis on Thermal Characteristics of Underwater Stream Turbine in Non-Design Condition [J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(9): 1466-1472. |
[14] | JIANG Wen-zheng, LIU Ying. Dynamic Response of a Clamped Sandwich Beam under Impact of Low-Impulse Mass [J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(8): 1230-1235. |
[15] | WANG Chang-geng, XU Wan-he, XU Cheng. Analysis and Implementation of Rife-based Ranging Algorithm for Linear Frequency Modulated Continuous Wave Radar [J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(5): 741-747. |
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