第42卷第9期山西建筑V01．42No．9
2016年3月SHANXIARCHITECTUREMar．2016·41．
文章编号：1009—6825(2016)09-0041—02
爆炸荷载作用下压型钢板组合楼板的破坏模式
张秀华高珊
(东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150040)
摘要：利用有限元软件ANSYS／LS—DYNA，采用流固耦合的计算方法，对压型钢板组合楼板在爆炸荷载作用下进行了不同工况的
数值模拟，得出压型钢板组合楼板的不同破坏模式，数值结果分析表明：在不同的工况下，压型钢板组合楼板可能发生弯曲、剪切、
弯剪联合三种破坏，破坏模式与比例距离有关，随着比例距离的增大，组合板的破坏减轻。
关键词：压型钢板组合楼板，爆炸荷载，数值分析，破坏模式
中图分类号：TU312．3文献标识码：A
VE
0引言—BURN材料模型，用JwL状态方程来模拟。
1．3有限元模型
如今，随着生括水平提高和科学技术的进步，很多的爆炸事
件不断在身边发生，譬如恐怖袭击爆炸，煤气爆炸，化学品爆炸本文选用LS·DYNA软件，应用ALE(多物质流固耦合)方法
等，众所周知的天津塘沽大爆炸事件就是典型的化学爆炸事件，进行爆炸的数值模拟，空气、炸药、混凝土单元均采用Solid164实
全世界范围内都对爆炸事件产生警惕和重视。现如今国内外许体单元，钢板单元采用Shell163壳单元，钢筋采用Beaml61梁单
多学者对在爆炸荷载情况下的构件的响应破坏有一些研究¨]，元。爆炸和构件分开建模，边界采用反射边界条件，本文选用一
例如混凝土梁、钢梁柱、混凝土板、大跨结构等方向，还没有对压种Erosion算法，通过控制混凝土和钢材的应变来判定材料的失
型钢板组合楼板这种构件的研究，因此文章采用LS—DYNA软件效，炸药和组合板的有限元网格划分见图2。
数值模拟爆炸荷载作用下的压型钢板组合楼板，得出其不同的破炸
坏模式。
1有限元数值模型建立
1．1计算模型
压型钢板组合楼板板跨度为B，板长度为l，楼板下部采用固
定支撑，布置一层钢筋网，TNT炸药距楼板面正上方的距离为R，1一l剖面
炸药的等效TNT当量为，比例距离Z=R／7-~，计算模型如图1图1计算模型及楼板尺寸图2炸药和组合板划分网格
所示。2爆炸荷载作用下压型钢板组合楼板的破坏模式
1．2材料模型2．1工况介绍
本文钢筋钢板材料模型采用塑性随动强化模型，混凝土模型数值分析计算时，炸药的等效TNT当量为30，板长z=
采用H．J．c模型，空气采用MAT—NULL材料模型，并且需要联3m，宽度为0．6m，板厚3mm，两端简支。选取6组工况：TNT炸
合线性多项式状态方程来模拟，炸药采用MAT—HIGH—EXPLOSI药距楼板正上方的距离分别为R=0．5m，1m，2m，3m，4m，5m，
aeroelasticblademodelIJ1．AeronauticalJoumal，2012，l1630．
(1180)：621-649．[8]黄理卿，陈文礼，李惠，等．基于CFD的柔性边界索膜结
[5]邓创华．流固耦合弱耦合