【技术实现步骤摘要】
建筑物内爆毁伤效应工程评估方法、系统、设备及介质
[0001]本专利技术涉及建筑物爆炸毁伤评估
,特别是涉及一种建筑物内爆毁伤效应工程评估方法、系统、设备及介质。
技术介绍
[0002]在日常生产生活中,易燃易爆危化品的意外爆炸事故时有发生,给城市建筑和人员安全造成了极大的损坏。目前,针对典型建筑物的爆炸毁伤评估,主要有三种方法:分别是数值模拟方法、试验方法和理论方法。其中,数值模拟方法基于有限元数值仿真平台,建立具体的建筑物结构仿真模型,通过数值计算得到爆炸后建筑物的毁伤程度;该方法需要对具体建筑物进行详细的建模和数值分析,计算规模大、评估耗时长,且只能针对具体目标进行逐一分析,普适性差。试验方法通常是采用缩比建筑模型开展爆炸试验,以评估爆炸毁伤效应;由于钢筋混凝土结构无法进行大比例缩比,因此,试验的准备时间较长,成本高。理论方法一般先通过经验公式得到建筑构件所受冲击波超压载荷,然后利用单自由度方法分析得到结构的动力响应;理论方法仅适用于外部爆炸以及单个建筑构件的动力响应和毁伤效果分析。目前,对于爆炸载荷在不同房间之 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种建筑物内爆毁伤效应工程评估方法,其特征在于,包括:根据建筑物结构参数、构件结构参数和材料性能参数,通过对一系列建筑物内爆在相邻房间爆炸的典型工况进行数值仿真,得到不同参数和爆炸载荷条件下相邻房间内建筑构件的动力响应公式;所述建筑物结构参数包括建筑物内每个房间的跨度、进深和层高;所述构件结构参数包括建筑构件的高度、宽度和厚度;所述材料性能参数包括建筑构件的密度和抗压强度;所述建筑构件包括钢筋混凝土楼板和墙体;所述墙体包括剪力墙和砌体墙;开展单个房间内不同爆炸载荷条件下内爆工况的计算,获得单个房间内建筑构件的动力响应公式;基于量纲分析方法和构件动力响应一致的原则,根据所述相邻房间内建筑构件的动力响应公式和所述单个房间内建筑构件的动力响应公式建立不同方向上等效药量传播系数的工程计算公式;根据建筑物受到的爆炸载荷TNT当量和爆炸发生位置,利用不同方向上等效药量传播系数的工程计算公式,得到不同房间内在不同方向上的爆炸等效TNT当量;将不同房间内在不同方向上的爆炸等效TNT当量转化为每个房间内建筑构件的动力响应;根据每个房间内建筑构件的动力响应分析结果,结合建筑物毁伤等级标准,最终确定建筑构件、房间以及建筑物整体的毁伤等级。2.根据权利要求1所述的建筑物内爆毁伤效应工程评估方法,其特征在于,所述根据建筑物结构参数、构件结构参数和材料性能参数,通过对一系列建筑物内爆在相邻房间爆炸的典型工况进行数值仿真,得到不同参数和爆炸载荷条件下相邻房间内建筑构件的动力响应公式,具体包括:根据建筑物结构参数、构件结构参数和材料性能参数,通过对一系列建筑物内爆在相邻房间爆炸的典型工况进行数值仿真,得到不同参数和爆炸载荷条件下相邻房间内建筑构件的动力响应公式其中,Q
0,x
为爆源房间内在x方向上的爆炸等效TNT当量;L0和L1分别为爆源房间和相邻房间的跨度;H为层高;B和h分别为相邻房间之间隔离建筑构件的宽度和厚度;ρ和Y分别为建筑构件的密度和抗压强度;G和ρ0分别为建筑物整体采用的混凝土材料的剪切模量和密度;f
x
()、f
y
()和f
z
()分别表示相邻房间内在x、y、z三个方向上建筑构件最大平均动量的无量纲函数;I
max
‑
x
和I
max
‑
y
分别表示相邻房间内在x和y方向上剪力墙的最大平均动量;I
max
‑
z
表示相邻房间内在z方向上楼板的最大平均动量。3.根据权利要求2所述的建筑物内爆毁伤效应工程评估方法,其特征在于,所述开展单个房间内不同爆炸载荷条件下内爆工况的计算,获得单个房间内建筑构件的动力响应公
式,具体包括:开展单个房间内不同爆炸载荷条件下内爆工况的计算,获得单个房间内建筑构件的动力响应公式其中Q1为发生在单个房间中心的爆炸TNT当量;L为单个房间的跨度;g
x
()、g
y
()和g
z
()分别表示单个房间内在x、y、z三个方向上建筑构件最大平均动量的无量纲函数;I
’
max
‑
x
、I
’
max
‑
y
和I
’
max
‑
z
分别表示单个房间内在x、y、z三个方向上建筑构件的最大平均动量。4.根据权利要求3所述的建筑物内爆毁伤效应工程评估方法,其特征在于,所述基于量纲分析方法和构件动力响应一致的原则,根据所述相邻房间内建筑构件的动力响应公式和所述单个房间内建筑构件的动力响应公...
【专利技术属性】
技术研发人员:张晓伟,黄咏政,施鹏,张庆明,薛晓光,周旭,
申请(专利权)人:中国人民解放军六三九二一部队,
类型:发明
国别省市:
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