大跨空間結構爆炸荷載及破壞響應（簡體書）

《大跨空間結構爆炸荷載及破壞響應》系統地總結了作者在大跨空間結構抗爆炸領域的研究成果及前沿進展，內容主要包括爆炸作用下空間結構遭受的衝擊波荷載及破壞響應兩方面。通過爆炸試驗與數值仿真，獲得了曲面殼體內、外表面衝擊壓力模型，掌握了衝擊波沿曲面殼體的傳播規律，建立了單層球面網殼爆炸荷載下的破壞模式、破壞機理及風險評估理論。

目錄 第1章 緒論 1 1.1 大跨空間結構抗爆研究的背景和意義 1 1.2 建築物上的爆炸荷載 2 1.3 工程結構的爆炸響應 3 1.4 大跨空間結構抗爆研究的特殊性 5 參考文獻 6 第2章 球面殼體的內爆荷載 9 2.1 球面殼體中心內爆測壓試驗 10 2.1.1 試驗方案及設計 10 2.1.2 試驗現場準備 11 2.1.3 試驗結果 14 2.2 爆炸荷載大小及分佈特性 20 2.2.1 數值仿真方法及驗證 20 2.2.2 爆炸荷載分佈規律 23 2.2.3 非中心爆炸荷載分佈規律 28 2.3 內爆荷載簡化模型 30 參考文獻 33 第3章 大跨平屋蓋結構的內爆荷載 34 3.1 有限元建模 34 3.2 1/4模型峰值超壓場特性 36 3.2.1 衝擊波傳播特性 36 3.2.2 結構超壓分佈 38 3.2.3 參數分析 39 3.3 矩形1/2模型峰值超壓場特性 42 3.3.1 衝擊波傳播特性 42 3.3.2 結構超壓分佈 44 3.3.3 參數分析 46 3.4 對角線1/2模型峰值超壓場特性 48 3.4.1 衝擊波傳播特性 48 3.4.2 參數分析50 3.5 平屋蓋結構峰值超壓場模型 51 3.5.1 屋蓋超壓場分區簡化 51 3.5.2 形函數插值法 59 3.5.3 基於作用疊加的峰值超壓場預測 60 第4章 球面殼體的外爆荷載 70 4.1 球面殼體外爆測壓試驗 70 4.1.1 試驗目的與方案 70 4.1.2 試驗概況 72 4.1.3 傳統半經驗公式的誤差討論 73 4.2 球殼外爆仿真技術及屋蓋荷載特性 74 4.2.1 有限元模型建立 74 4.2.2 流固耦合效應 76 4.2.3 平行效應 77 4.2.4 超壓時程曲線簡化 81 4.2.5 殼面爆炸流場傳播規律 82 4.3 球殼外爆荷載參數分析 87 4.3.1 反射效應 87 4.3.2 清除效應 89 4.4 球殼外爆荷載簡化模型 91 4.5 球面殼體外爆荷載的不確定性 93 4.5.1 外爆荷載不確定性試驗 93 4.5.2 外爆荷載概率分佈 97 4.5.3 基於分位值的球殼外爆荷載因子 104 參考文獻 106 第5章 單層球面網殼結構的內爆破壞機理 108 5.1 內爆分析方法 108 5.2 內爆失效模式 110 5.2.1 失效模式1：小幅振動 110 5.2.2 失效模式2：局部凹陷 112 5.2.3 失效模式3：沖脹變形 114 5.2.4 失效模式4：整體塌陷 116 5.2.5 失效模式5：衝破破壞 118 5.3 內爆破壞機理分析 120 5.4 中心內爆作用參數分析 121 5.4.1 均布脈衝作用 122 5.4.2 基於內爆荷載模型的失效規律 124 5.4.3 兩種加載方式結果對比 126 參考文獻 128 第6章 單層球面網殼結構的外爆破壞響應 129 6.1 外爆響應數值分析方法 129 6.1.1 數值分析模型建立 129 6.1.2 ConWep方法的適用性 131 6.2 單層球面網殼外爆響應參數分析 137 6.2.1 炸藥質量 137 6.2.2 炸藥高度 138 6.2.3 炸藥水平偏離距離 139 6.2.4 矢跨比 139 6.2.5 杆件截面 140 6.2.6 屋面板厚度 140 6.2.7 屋面質量 141 6.3 單層球面網殼外爆失效模式 142 6.4 單層球面網殼結構損傷模型 143 6.5 單層球面網殼外爆損傷程度分級 145 6.6 單層球面網殼縮尺模型外爆試驗 147 6.6.1 可燃氣體外爆試驗 147 6.6.2 固體TNT炸藥外爆試驗 151 參考文獻 159 第7章 爆炸作用下單層球面網殼的風險及防禦 160 7.1 引言 160 7.2 單層球面網殼有限元模型 160 7.3 單層球面網殼在外爆作用下的可靠度 161 7.3.1 基於Monte-Carlo抽樣的可靠度分析 162 7.3.2 單層球面網殼的失效概率 167 7.4 單層球面網殼在外爆作用下的風險評估 174 7.4.1 風險評估的基本原理 175 7.4.2 爆炸作用下網殼結構經濟損失模型 175 7.4.3 基於防撞柱防護措施的評估與佈置優化 177 7.4.4 基於投資最優原則的結構方案優化 181 參考文獻 193