CFRP加固钢筋混凝土板爆炸冲击作用下动力响应分析的数值模拟

• 作者: 张文宽 张秀成 李康 禹兵兵 董琪 陈锐林
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 分离式钢筋混凝土板 CFRP材料 爆炸冲击 数值模拟 动力响应特性
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构
• 页码范围: 1517-1527
• 页数: 11页
• 分类号: TU375.2
• 字数: 4948字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20180143

摘要

运用LS-DYNA非线性有限元软件,建立分离式钢筋混凝土板及CFRP防护材料的三维有限元模型,使用罚函数法实现钢筋-混凝土-CFRP材料的非线性耦合作用;采用ALE多物质流-固耦合算法对比分析普通钢筋混凝土板和外贴CFRP材料的钢筋混凝土板在爆炸冲击荷载作用下的动力响应特性,研究CFRP材料在爆炸荷载作用下对于钢筋混凝土板的防护机理,对比分析CFRP外贴材料厚度、CFPR外贴材料形式对钢筋混凝土板的动态响应的影响,并通过现有试验成果证明了数值模拟的可靠性.研究结果表明,CFRP材料起到的作用更多是增强钢筋混凝土结构的整体性,而不是降低高压冲击波对于混凝土结构的损伤效应,外贴CFRP条带可以明显延缓混凝土裂缝的发展趋势,延缓结构的破坏时间.CFRP材料真正发挥其作用是在混凝土裂缝扩展的后期,并且CFRP外贴材料越厚,在爆炸冲击荷载作用下,这种抵抗混凝土区域裂缝扩展的效果越明显.不同外贴形式的CFRP材料对钢筋混凝土板的影响具有差异性,中间加密型的防护效果最好、均匀分布型防护效果次之、边缘加密型的防护效果相对较差.研究结果可以为钢筋混凝土结构抗爆设计提供参考依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张秀成	莆田学院土木工程学院	20	82	4.0	8.0
2	陈锐林	莆田学院土木工程学院	28	69	4.0	7.0
8	董琪	湘潭大学土木工程与力学学院	5	2	1.0	1.0
9	李康	湘潭大学土木工程与力学学院	4	1	1.0	1.0
10	禹兵兵	湘潭大学土木工程与力学学院	4	4	1.0	2.0
11	张文宽	湘潭大学土木工程与力学学院	4	4	1.0	2.0