近爆下泡沫混凝土复合结构在地下洞室的抗爆特性数值研究

摘要：

为研究近爆作用下带泡沫混凝土复合结构的地下洞室的抗爆性能,基于LS-DYNA非线性有限元软件,建立了TNT炸药-围岩-锚杆-衬砌结构-空气的爆炸效应全耦合模型.应用ALE多物质流固耦合算法对比分析了普通衬砌结构洞室和带泡沫混凝土夹层的衬砌结构洞室的重要控制测点的应力、空气层压力和位移.测点峰值应力与TM5-855-1的经验公式吻合良好,证明了数值模拟的可靠性.数值研究结果表明,相比普通混凝土夹层,泡沫混凝土夹层能够有效地削弱爆炸冲击波的传播,大幅降低洞室内部空气的压力峰值,降低超压对人体器官的损伤,提高洞室内部人员的生存几率;采用泡沫混凝土夹层的衬砌需加强拱顶区域的刚度以降低顶底板相对位移差.研究结果为地下洞室抗爆设计提供了参考依据.

关键词：地下洞室、泡沫混凝土、抗爆设计、数值模拟

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分类号：TU457;O242.1(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目51434002;莆田学院东南沿海工程结构防灾减灾福建省高校工程研究中心平台2016GX013

在线出版日期：2019-06-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：267-277