爆炸暴露结构的设计、分析和改造方面的进展
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1意大利的里雅斯特大学
2中国人民解放军理工大学,南京
3.印度理工学院,德里,印度德里
4海芬城大学,汉堡,德国
5科廷大学,珀斯,澳大利亚
爆炸暴露结构的设计、分析和改造方面的进展
描述
保护已建成的设施不受自然灾害和异常负荷的破坏,最近已成为一个重要的问题,在一般实践中。除了保护建筑的一般目标,以减少伤害和提高人的生存概率,在俄克拉荷马联邦大厦爆炸(1995)后,结构的爆炸设计已成为一项基本要求,因此,大多数实际的战略建筑和基础设施必须保证适当的防爆水平。
与准静态的普通负荷或常规灾害(如阵风、地震事件、洪水或中等冲击)相比,爆炸事件通常以大规模、快速和突然的能量释放为特征,通常在千分之一秒或毫秒量级。因此,特定的设计方法和先进的计算模型能够适当地包括几个方面的影响,如高应变率,非线性非弹性材料行为,和随时间变化的变形,是严格要求的。
此外,对暴露于爆炸事件的给定结构的易损性评估应适当考虑指定的爆炸波与目标系统的相互作用,以及与爆炸压力描述隐含的不确定性。在此意义上,有限元(FE)和计算流体动力学(CFD)模拟可以代表第一工具,为给定的结构组件在空气爆炸波下的动力分析。但是,在结构配置复杂的情况下,实现这些方法可能会特别困难。此外,为了进行适当的风险分析,它们严格要求有几个关键的输入参数。
在某些情况下,可能需要特殊的改造技术,以及新型被动/主动控制系统的实施,以保证给定结构在爆炸事件下的适当抵抗水平。
因此,包括流体-结构相互作用理论、材料科学概念和技术创新在内的多学科方法是必不可少的。
本特刊旨在概述当前土木工程建筑和基础设施的爆破设计、分析和改造方面的趋势和进展。
潜在的主题包括但不限于:
- 先进的有限元和CFD数值分析
- 结构系统在爆炸事件下易损性的实验评估
- 建筑常用材料高应变本构行为的实验表征
- 回顾/评估现有的设计工具和简化的方法
- 提出新的简化设计方法
- 发展新的设计技术,以改进和减轻结构遭受空气爆炸事件