外爆荷载下Kiewitt8型单层球面网壳的动力响应.PDF

振　动　与　冲　击 第３４卷第２１ 期 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．２１ ２０１５　  外爆荷载下 Ｋｉｅｗｉｔｔ８ 型单层球面网壳的动力响应 １，２ １，２ １，２ ３ 马加路 ，支旭东 ，范　峰 ，Ｓｔｅｗａｒｔ Ｇ． （１．哈尔滨工业大学 结构工程灾变与控制教育部重点实验室，哈尔滨　１５００９０；２．哈尔滨工业大学 土木工程学院，哈尔滨　１５００９０； ３．Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，Ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＮｅｗｃａｓｔｌｅ，Ｎｅｗ Ｓｏｕｔｈ Ｗａｌｅｓ，２３０８，Ａｕｓｔｒａｌｉａ） 　　摘　要：为研究Ｋｉｅｗｉｔｔ ８ 型单层球面网壳在爆炸荷载下的动力响应，基于ＬＳＤＹＮＡ建立了爆炸中考虑附属结构 （檩托，檩条，铆钉和屋面板）影响的４０ ｍ单层球面网壳结构有限元模型。通过分析相同爆炸荷载下不同结构矢跨比，构 件尺寸和材料属性等参数对结构响应的影响，得到了球面网壳的矢跨比、杆件截面、屋面板厚度及屋面活荷载等是影响结 构动力响应的主要因素。在此基础上，通过讨论相同结构在不同爆炸作用下的结构破坏及倒塌情况，提出了单层球面网 壳在外爆荷载下安全距离的计算方法，为更好地建立网壳结构的抗爆设计方法和安全评估理论提供了依据。 关键词：外部爆炸；单层球面网壳；动力响应；安全距离 中图分类号：ＴＵ３９３；ＴＵ３９３．３　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１５．２１．０１２ Ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆＫｉｅｗｉｔｔ８ ｓｉｎｇｌｅＬａｙｅｒ ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄ ｄｏｍｅｓ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｏｕｔｓｉｄｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｌｏａｄｓ １，２ １，２ １，２ ３ ＭＡ Ｊｉａｌｕ ，ＺＨＩＸｕｄｏｎｇ ，ＦＡＮＦｅｎｇ ，Ｓｔｅｗａｒｔ Ｇ （１．ＭＯＥ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｉｓａｓｔｅｒ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，Ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＮｅｗｃａｓｔｌｅ，Ｎｅｗ Ｓｏｕｔｈ Ｗａｌｅｓ２３０８，Ａｕｓｔｒａｌｉａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒ ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄ ｄｏｍｅｓ，ｔｈｅ ＦＥ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ａ Ｋｉｅｗｉｔｔ ８ ｄｏｍｅ ｏｆ４０ ｍ ｓｐａｎ ｕｎｄｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｌｏａｄｓ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｌｉｃｉｔ ＦＥ ｐａｃｋａｇｅｓ ＬＳＤＹＮＡ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｉｔｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｕｒｌｉｎｓ，ｐｕｒｌｉｎ ｐｒｏｐｓ，ｒｉｖｅｔｓａｎｄ ｒｏｏｆｐａｎｅｌｓ．Ｔｈｅ ｂｌａｓｔ ｌｏａｄｉｎｇ ｗａｓ ｇｅ