实验概况:以典型钢筋混凝土多层结构为参照原型,按照几何相似比例为1:8的缩尺比例设计了3开间3层钢筋混凝土框架结构模型。将不同规模的TNT集团装药置于结构底层角部开间,装药中心在边柱和角柱中间位置,离地10cm,模拟汽车炸弹在建筑物内部一角发生爆炸。底层靠近炸点的两边用土袋进行围护,其余两边开口。
图1. 试验前模型状态 图2. 内部角部爆炸后状态
虚拟仿真:框架结构及围护墙体模型采用LS-DYNA Explicit中的3D solid 164实体单元建立。炸药和空气作为Euler单元单独建立,同样以八节点六面体方式划分计算网格,炸药单元和空气单元共节点。框架模型的柱脚位置施加x、y、z方向的位移和转动完全约束。空气网格在Z=0处设置为完全反射边界条件,模拟地面的反射作用,其余边界设置为无反射流出边界。炸药起爆点与实际试验中一样为中心起爆。
图3.计算模型 图4.炸药位置
(a) 0s (b) 1.5s
(c) 2s (d) 3s
图5. 模型框架的倒塌过程
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