爆炸荷载作用下钢管混凝土柱的动力响应与破坏模式分析

钢管混凝土结构整体刚度大，稳定性好，能够有效抵御爆炸荷载，本课题将通过LS-DYNA有限元软件的数值模拟与钢管混凝土柱的爆炸试验，提出不同于以往基于单自由度体系的统一的钢管混凝土结构的P-I曲线（压力-冲量曲线），分析圆钢管混凝土柱在爆炸荷载作用下的破坏模式，并基于分析结果给出钢管混凝土结构的抗爆设计建议。课题的研究成果将为高防护等级的钢管混凝土结构设计提供可靠的参考资料。

本项目通过对8根钢管混凝土柱进行静力轴压试验、爆炸荷载试验、爆炸后残余承载力试验以及利用LS-DYNA和ABAQUS两种大型通用有限元软件进行的数值模拟研究了钢管混凝土柱抗侧承载力的性能，爆炸荷载作用下的破坏模式及其抗爆性能，爆炸后钢管混凝土柱的残余承载力情况，分析了炸药当量、含钢率、套箍系数等各项参数对钢管混凝土柱构件抗爆性能的影响，论证了钢管混凝土柱具有良好的抗爆性能，且承受爆炸荷载后仍具有较强的轴压承载力。课题组依托本项目目前共发表了7篇国内外学术论文，在人才培养方面，培养1名讲师取得副教授职称，1名硕士研究生顺利毕业，3名硕士研究生仍在培养中。. 伴随恐怖爆炸袭击事件的逐年增多，建筑抗爆的研究越来越受到人们的重视，基于钢管混凝土结构整体刚度大，稳定性好，能够有效抵御爆炸荷载的优势，钢管混凝土结构抗爆性能研究亦成为必然趋势，本项目的研究成果具有重要的科学意义，具有一定的试验和理论指导价值。