摘要：为明确泡沫混凝土厚度和强度对组合式防护结构抗爆性能的影响,充分发挥和合理利用泡沫混凝土良好的消波特性,首先通过试验及数值模拟探讨不同泡沫混凝土厚度和强度对组合式防护结构抗爆性能的影响,并分析分层梯度泡沫混凝土在爆炸波作用下的消波特性。然后将组合式防护结构与采用中粗砂为分配层的传统成层式结构进行对比分析验证其优越性,在此基础上,总结凝练出组合式防护结构的主体结构荷载可控的设计理念。结果表明,利用泡沫混凝土材料较长的屈服平台和较低的波阻抗,以泡沫混凝土作为能量调控层,通过设计泡沫混凝土强度等级(密度等级)和厚度以及采用多层梯度泡沫混凝土,可使得作用于主体结构上的爆炸荷载峰值恰为泡沫混凝土屈服强度,实现对主体结构上荷载的可控设计,有效解决了中粗砂为分配层的传统成层式结构不易控制作用于主体结构上荷载的问题。研究结果可为抗新型钻地弹的防护设计提供重要参考。

摘要：文章提出了一种基于预测反馈的反步控制器,以跟踪具有输入延迟的压电定位平台的期望轨迹.压电定位平台采用Hammerstein模型进行描述.根据磁滞逆方法,将带有磁滞的执行器转换为具有有界加性误差的执行器形式,从而将系统转换为线性系统.给出了基于改进预估器的反步控制器的设计方案,以迫使状态跟踪期望轨迹,其中预估器用于补偿输入时滞.最后,通过实验验证了理论结果的有效性.

摘要：爆炸荷载作用是建筑结构倒塌的重要诱因之一,拆除构件法作为中、美等国规范推荐的建筑结构抗倒塌性能评估与设计方法,但其未考虑在爆炸冲击波作用下被拆除构件的残余承载力及周围构件的不同损伤程度。为此,针对爆炸作用下高层RC框架结构抗倒塌性能评估与设计,提出建筑结构混合单元建模和任意拉格朗日-欧拉(ALE)爆炸荷载施加方法相结合的高精度有限元分析方法,并得到典型RC框架结构爆炸试验和Murrah联邦大楼爆炸倒塌事故的验证。根据美国联邦应急管理署规定的恐怖爆炸袭击类型,进一步开展不同爆炸位置,不同炸药当量爆炸作用下典型高层RC框架结构的数值仿真研究。分析了爆炸波传播及其与结构相互作用,以及建筑结构损伤破坏和关键柱柱顶竖向位移,考察了中国T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》(简称“CECS规范”)和美国UFC4-023-03、GSA规范(简称“DoD/GSA规范”)对于爆炸作用下结构抗倒塌性能评估与设计的适用性。根据建筑结构不同设防等级和区域,给出了拆除构件法的三类使用建议:该方法对于紧凑型轿车炸弹(227 kg TNT当量)和普通轿车炸弹(454 kg TNT当量)外部爆炸较为适用,建议进一步考虑荷载调整系数;对于小型货车炸弹(1 814 kg TNT当量)外部爆炸及汽车炸弹内部爆炸偏于危险,不建议采用拆除构件法进行设计;箱包炸弹(23 kg TNT当量)对结构整体的破坏较为有限,可不采用拆除构件法进行设计。

摘要：在我国,基于性能的设计方法已运用于工程结构抗震设计,但尚没有运用在结构抗爆设计。该文将基于性能的设计方法引入结构抗爆领域,提出了基于性能的结构抗爆设计方法,明确了基于性能的抗爆设计中的关键问题,给出了设计思路与步骤。在此基础上,以RC柱为研究对象,以轴心受压承载力损失为性能水平参数,划分了3个等级性能水平;根据典型的爆炸场景,确定爆炸的不同烈度等级,计算出RC柱承受的荷载;针对不同类别的建筑,确定两个水准的抗爆性能目标;结合现有RC柱承载力损失的研究成果,分析不同爆炸烈度下的RC柱的承载力损失,提出RC柱基于承载力损失的性能设计方法;基于确定的性能目标和设计方法,提出RC柱基于性能的抗爆设计步骤;最后,给出了RC柱基于性能的抗爆设计的算例。

摘要：CFRP条带已广泛应用于结构构件的外贴抗爆加固.为了进一步提高砌体填充墙在泄爆荷载作用下的抗爆性能,同时控制加固材料成本,基于Hyperworks中的Opti Struct平台对典型砌体填充墙的CFRP外贴抗爆加固方案进行了拓扑优化,提出了一套优化加固方案.基于优化方案,建立了CFRP外贴加固砌体填充墙的精细化数值分析模型,模型的可靠性得到了试验结果的验证.基于数值模型,进一步讨论了燃气爆炸泄爆荷载作用下不同加固方式对单向和双向填充墙体动力响应和破坏模式的影响.结果表明,相较于传统方案,CFRP优化加固方案能显著提高砌体填充墙的抗爆能力;优化加固的单向墙呈窄X型破坏形式,优化加固的双向墙发生了边界剪切破坏.

摘要：核电厂安全壳结构在大型商用飞机撞击下的动力响应是目前核安全领域关注的热点。基于LS-DYNA程序对大型商用飞机撞击安全壳全过程进行了数值模拟。以大型商用飞机A380为基础机型,包络目前典型商用飞机的基本特征,建立了精细化的全尺寸飞机模型,并基于飞机撞击力的目标荷载曲线对飞机模型进行了优化。同时建立了钢筋混凝土安全壳和周围厂房的有限元模型,以及基于飞机引擎撞击试验对安全壳模型进行了验证。选取安全壳较为危险的部位进行飞机垂直撞击的耦合分析,得到了飞机撞击的破坏现象、撞击力、混凝土损伤以及撞击位移随时间变化的规律和特点,相关工作和结论可为工程安全评估和结构设计提供参考。

摘要：2001年9·11事件后,美国核能管理委员会、核能研究院和能源部以及我国核安全局相继出台相关规范,明确规定核电站设计必须考虑大型商用客机的意外和恐怖性撞击作用。从飞机机身的整体撞击效应、引擎局部撞击效应以及核岛厂房结构振动3方面,回顾了核电站重要基础设施在飞机撞击下损伤破坏的理论模型、原型和缩尺试验以及数值仿真研究等的工作进展,对课题组近年来在该领域的研究工作进行了简要介绍,包括4种典型飞机(F4战斗机、空客A320、A380和新舟MA600)和4类核岛设施(预应力钢筋混凝土屏蔽厂房、普通钢筋混凝土屏蔽与附属厂房、钢板混凝土屏蔽与附属厂房,普通钢筋混凝土大型冷却塔)的精细化有限元模型及其撞击全过程的数值仿真分析。此外,介绍了引擎撞击普通钢筋混凝土和超高性能混凝土靶板的缩尺试验和数值模拟分析工作,以及引擎撞击局部效应的计算方法。最后,指出了该领域已有研究在撞击力计算、整体响应、局部破坏、振动效应和多灾害作用方面的不足和进一步研究方向的建议。

摘要：安全气囊是一种汽车被动安全性保护系统,其中充填的化学物质能在车辆撞击事故中瞬间引爆并释放大量气体。安全气囊在制造、集中运输、集中存储、使用过程中经常发生意外爆炸事故,造成人员伤亡和设施破坏。为了准确计算汽车安全气囊的爆炸威力,基于典型气囊气体发生器的化学组成和爆热能量相似理论,提出了汽车安全气囊爆炸等效TNT当量的一种理论确定方法。结合安全气囊的三种爆炸反应方程式,确定了三种小型汽车典型安全气囊的等效TNT当量分别为32.6 g,37.3 g和31.6 g,平均TNT当量为33.8 g。基于计算结果,建立了等效的安全气囊爆炸有限元模型,通过将有限元计算结果与已有安全气囊爆炸试验结果进行对比分析,验证了该计算方法的可靠性和计算结果的准确性。

摘要：本文应用文献 [5 ]所提出的计算方法 ,分析了集团装药爆炸条件下土中浅埋框架迎爆面构件的动力响应及破坏模式 ,并分析了影响结构直剪破坏的因素。最后通过大量计算 ,给出了集团装药爆炸条件下土中浅埋钢筋混凝土框架发生直剪破坏的条件。

摘要：桥梁结构在其服役期内可能受到偶然性船舶撞击的威胁。针对双柱式桥梁在驳船撞击作用下的动态响应和损伤破坏,开展了下部结构缩比模型试验和数值仿真研究。分别进行了1∶5缩尺驳船船艏和刚性体侧向撞击双柱式桥墩(double-column RC bridge pier,DCBP)模型试验,获取了撞击力时程、船艏压溃深度和桥墩的动力行为;基于LS-DYNA有限元分析软件,开展试验的数值仿真,通过对比预测结果与试验数据,验证了采用的数值模拟方法、材料模型和参数的适用性;分别建立了精细化和简化的原型驳船-桥梁撞击有限元模型,对比验证了采用纤维梁单元表征桩的简化模型的可靠性,并对驳船-桥梁撞击过程,以及驳船质量、撞击速度和角度对桥梁动力行为的影响进行了讨论。结果表明:相同撞击能量下,撞击速度对驳船船艏的永久压溃深度影响更为显著;撞击角度对撞击持时和桥梁动力行为影响更大,增加了桥梁整体倒塌风险。该研究可为双柱式桥梁抗驳船撞击评估与设计提供一定参考。