一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构制造技术

技术编号:42485812 阅读:34 留言:0更新日期:2024-08-21 13:04
本发明专利技术公开了一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲‑钢纤维混凝土高效抗爆结构涉及建筑材料及工程防护领域。在钢纤维混凝土墙面喷涂聚脲并通过精确调整聚脲涂层厚度、钢纤维的体积分数以及混凝土层的具体参数,结合遗传算法进行优化设计,本发明专利技术实现了一种结构上更为优化、性能上更为卓越的抗爆材料与结构设计方案。该设计不仅提高了结构在面对极端冲击负荷时的抗爆炸能力,同时也考虑了施工可行性,为提高公共与私人建筑物的安全性提供了一种有效手段。本发明专利技术适用于需要高抗爆性能的各种建筑和设施,特别是在军事、安全和特殊工业领域中有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢纤维混凝土抗爆结构技术邻域,具体涉及一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构


技术介绍

1、传统的抗爆结构设计主要依赖于钢筋混凝土和增强混凝土等材料,这些材料虽然在一定程度上可以吸收和分散爆炸产生的能量,但在面对高强度爆炸时,其性能仍显不足,容易出现裂纹、剥落甚至结构破坏等现象。

2、近年来,聚脲-钢纤维混凝土由于其优异的抗冲击性能、高耐久性和良好的抗裂特性,被视为提升结构抗爆性能的有力材料。然而,尽管聚脲-钢纤维混凝土在材料层面展现出了优势,如何将这一新型材料与结构设计有效匹配,发挥其在抗爆领域的潜力,仍是一个待解决的关键技术问题。

3、本专利技术提出了一种基于材料与结构匹配优化的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,旨在通过遗传算法进行材料与结构匹配优化,解决现有技术中存在的问题,达到优化材料性能和结构抗爆能力的双重目标。通过这种方式,本专利技术不仅提升了结构的抗爆性能,同时也优化了材料的使用效率,为抗爆结构设计提供了一种全新的解决方案。


技术实现思路

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,其特征在于,该结构由聚脲涂层、钢纤维增强混凝土层构成;其中聚脲涂层用于提高表面耐久性和抗冲击性,钢纤维增强混凝土层用于提高整体抗压和抗弯曲能力,对聚脲涂层厚度、钢纤维的体积分数以及混凝土层的厚度通过优化设计以达到最佳的抗爆性能。

2.根据权利要求1所述的一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,其特征在于,所述聚脲采用抗爆型聚脲,其动态拉伸强度可达32.4Mpa,断裂伸长率可达482%,撕裂强度可达105N/mm;所述钢纤维混凝土中钢纤维形状类型采用端直型,屈服强度为780MPa。...

【技术特征摘要】

1.一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,其特征在于,该结构由聚脲涂层、钢纤维增强混凝土层构成;其中聚脲涂层用于提高表面耐久性和抗冲击性,钢纤维增强混凝土层用于提高整体抗压和抗弯曲能力,对聚脲涂层厚度、钢纤维的体积分数以及混凝土层的厚度通过优化设计以达到最佳的抗爆性能。

2.根据权利要求1所述的一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,其特征在于,所述聚脲采用抗爆型聚脲,其动态拉伸强度可达32.4mpa,断裂伸长率可达482%,撕裂强度可达105n/mm;所述钢纤维混凝土中钢纤维形状类型采用端直型,屈服强度为780mpa。

3.根据权利要求1所述的一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,其特征在于,所述的优化设计采用遗传算法,通过设定目标函数为最大化抗爆性能,以聚脲涂层厚度、钢纤维的体积分数以及混凝土层的厚度作为设计变量,通过迭代搜索获得最优设计参数。

4.根据权利要求3所述的一种基于材料与结构匹配优化设计的聚脲-钢纤维混凝土高效抗爆结构,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭辉岳建鑫程瑜陈玉
申请(专利权)人:西南科技大学
类型:发明
国别省市:

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