三維波紋鋼板混凝土拱型復(fù)合結(jié)構(gòu)理論分析與計(jì)算.pdf

1、該文以軍用機(jī)場(chǎng)地面單機(jī)掩蔽庫工程建設(shè)為工程背景,首次對(duì)內(nèi)襯三維波紋鋼板混凝土拱型復(fù)合結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理進(jìn)行了靜力、動(dòng)力和爆炸荷載的分析研究.根據(jù)將橫肋、鋼筋及三維波紋鋼板的作用均勻分布在殼體范圍內(nèi)的情況,忽略橫肋、鋼筋及三維波紋鋼板沿殼體母線方向的抗拉、抗彎及其抗扭作用,首次推導(dǎo)出了內(nèi)襯三維波紋鋼板混凝土殼體的微分平衡方程,建立了有限元計(jì)算模型,并采用三角函數(shù)法,求解了三維波紋鋼板混凝土拱型復(fù)合結(jié)構(gòu)在分布荷載和集中荷載作用下的位移響應(yīng)和應(yīng)力

2、響應(yīng),并與普通殼體進(jìn)行了比較.利用有限元理論,分別確定了復(fù)合殼體結(jié)構(gòu)中各部件的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣及阻尼矩陣,并對(duì)其進(jìn)行了靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算,結(jié)果證明內(nèi)襯三維波紋鋼板復(fù)合殼體結(jié)構(gòu)與普通混凝土殼體結(jié)構(gòu)相比,其結(jié)構(gòu)承載力有了較大的提高.成功的將靜力學(xué)中的彈塑性有限元理論擴(kuò)展并應(yīng)用于復(fù)合殼體的彈塑性動(dòng)力學(xué)計(jì)算中,結(jié)果表明利用彈塑性理論計(jì)算出的結(jié)果更精確,與普通混凝土殼體的比較后可以看出,復(fù)合殼體的力學(xué)效果非常明顯.以飛機(jī)單機(jī)掩蔽庫三維波紋鋼板混

3、凝土拱型復(fù)合結(jié)構(gòu)為對(duì)象,計(jì)算分析了在爆炸荷載作用下結(jié)構(gòu)抗爆炸沖擊波整體受力情況.通過理論計(jì)算與6.8kgTNT裝藥爆炸時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)實(shí)測(cè)比較,兩者數(shù)值吻合很好,表明該文計(jì)算分析方法是可行的.為鋼板-混凝土拱型復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ),為飛機(jī)單機(jī)掩蔽庫工程的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)提供了一條可行的計(jì)算分析方法.對(duì)飛機(jī)單機(jī)掩蔽庫工程在爆炸荷載作用下,抗局部震塌效應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析,模擬直接命中的爆炸試驗(yàn)結(jié)果表明:鋼筋混凝土內(nèi)襯三維波紋鋼板組成拱型復(fù)雜