土中爆炸作用下箱涵动力响应的SPH-FE耦合分析

基金项目:

国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目(51021004)

国家自然科学基金项目(50809046)

CoupledSPH-FEanalysisfordynamicresponseof boxculvertsubjectedtosubsurfaceblas

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(51021004,50809046)

摘要: 采用SPH 与FE耦合的数值分析技术,SPH 法用于模拟爆破近域土体,FE法用于模拟远场土体和钢筋混凝土箱涵,研究了土中爆炸作用下钢筋混凝土箱涵的动力响应。研究结果表明:箱涵损伤区域及损伤程度与土中爆炸位置密切相关;不同爆炸位置下箱涵受力和变形规律存在较大差异,尤其是边墙中间位置, 受土体变形流动影响,爆炸位置的不同会引起明显的二次加载和拉压变化。SPH 与FE耦合分析技术可以满足土中爆炸对结构物影响问题的计算效率和工程分析要求。
- 爆炸力学 /
- 动力响应 /
- SPH-FEM 耦合方法 /
- 箱涵 /
- 土中爆炸
Abstract: Afullycouplednumericalanalysistechnologyisusedtosimulatetheresponseofalargescaleboxculvertunderblastload, inwhichSPH methodisadoptedtomodelthenearfieldmedium, whileFEMisusedtomodelthefarfieldsoilandreinforcedconcreteboxculvert.Theresultsshow thatthedamagepositionanddegreearecloselyrelatedtochargerelativepositiontoboxculvert. Thereisanobviousdifferenceamongstressanddeformationofboxculvertunderdifferentdetonation. Especiallyatthecenterpositionofthewall,thereisanobviouseffectofsoilflowonreloadand changeofstressunderdifferentdetonation.ThefinalconclusionshowthatthecoupledSPH-FEanalysistechnologycansatisfycalculationefficiencyandengineeringrequirements.
- mechanicsofexplosion /
- dynamicresponse /
- SPH-FEMcoupledmethod /
- boxculvert /
- explosioninsoil