室内燃气爆炸作用下钢框架结构动力响应分析

摘要

探讨室内天燃气爆炸作用下冲击波的传播规律及钢框架结构的动力响应，提出钢框架结构的抗爆设计建议。利用ANSYS／LS-DYNA动力分析软件，对钢框架结构、爆炸气体及空气建模，基于流固耦合方法对三层钢框架结构在爆炸荷载作用下的动力响城进行分析。研究了爆炸气体在结构中的传播过程及结构上不同位置爆炸冲击波超压的特点。对比分析了甲烷浓度的不同时，钢框架结构梁柱的不同变形特征。流固耦合方法能很好地模拟室内燃气爆炸冲击波的传播过程，爆炸气体的初始爆能越高，对结构的作用效应越大;爆炸冲击荷载作用下结构的变形具有局部性和弱传递性，当燃气爆炸能量较小时钢框架结构是一种较好的抗爆结构体系，在楼板或墙体发生破坏后，钢框架结构梁柱不会发生失效破坏而引起连续倒塌。