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《湖南大学》 2013年
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基于落锤冲击试验机的砌体填充墙抗爆加固试验研究

喻忠操  
【摘要】:9.11事件之后,建筑结构抗爆能力的研究成为工程领域较为关注的课题之一。砌体填充墙作为建筑物的外围护构件,在工程中有着广泛的应用,然而由于其平面外的承载能力较差及砌体的脆性,当受到爆炸冲击作用时,填充墙很容易发生破坏并产生高速飞散的碎块,从而造成室内人员的伤亡。对砌体填充墙进行加固以提高其在爆炸冲击作用下的安全可靠度就成为墙体抗爆设计中的一个重要问题。本文结合目前墙体抗爆试验方法的优缺点和研究需求,利用湖南大学工程结构综合防护实验室的落锤试验机,进行了8片墙体的分级加载冲击试验;并采用有限元软件LS-DYNA对墙体的抗爆能力进行了相应分析。主要研究工作及成果如下: 1、利用落锤试验机进行了两片未加固墙体的试验,试验评估了未加固砌体填充墙在冲击荷载作用下的承载能力,验证了冲击试验模拟爆炸冲击荷载的可行性,可以为相关的试验研究提供参考。 2、利用落锤试验机进行了CFRP和聚亚安酯防护膜加固墙体的冲击试验,结果显示:增加CFRP的数量能够抑制裂缝的发展,且双向交织贴法要优于单向贴法;聚亚安酯防护膜虽然会出现严重的撕裂现象,但仍能够将墙体碎块与框架拉结起来,聚亚安酯防护膜总体的防护性能要优于CFRP;文中还对落锤冲击试验本身做了深入探讨。 3、对未加固墙体、CFRP和聚亚安酯防护膜加固墙体进行的有限元分析显示:未加固墙体的破坏形态与冲击超压有较大关系;CFRP加固能够大幅度的增加墙体的刚度,但由于延伸性能较弱,较大侧压力作用下会发生脆断;聚亚安酯防护膜不能显著地提高墙体的承载能力,但由于其良好的延伸性能,在较大的超压值下仍能够起到防护作用。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU364

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【参考文献】
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