石化人工岛上换流站建筑结构抗爆设计

程 亮， 艾 成， 王义鹏， 朱 东

(1.中南电力设计院有限公司， 武汉 430061； 2.武汉市园林建筑规划设计研究院有限公司， 武汉 430000)

建筑结构的抗爆设计主要与爆炸荷载及结构动力特性有关，也可以从总平面布置、结构型式等多方面综合考虑[1-2]。国际相应的组织及各国相关部门也对结构抗爆问题展开了广泛的研究，并制定了相应的标准和设计方法[3-6]。中国在结构抗爆设计方面的研究起步较晚，仅在国防工程和石油化工设施等特殊的有抗爆需求的行业编制了抗爆标准[7-8]，对建筑结构的抗爆设计，在爆炸作用简化和混凝土构件爆炸相应分析有一定的研究[9-11]，但还没有建立完整的抗爆标准体系。本文根据美标和国标石油化工设施抗爆设计规范的规定，采用等冲量线性衰减爆炸荷载模式，以单独的等效单自由度体系分析和多自由度体系的弹塑性动力分析方法对柔性直流换流站的GIS室进行了抗爆分析，研究结果可为国内外类似项目的设计提供理论参考和技术支持。

1 爆炸荷载

石化人工岛上换流站建筑的结构设计除了考虑自重、风压及地震等常规荷载外，由于换流站周围存在石油化工装置，还需要考虑结构的抗爆设计。爆炸类型为有压力气体，或高温高压的可燃液体溢出到空气中形成气溶胶点火的蒸汽云爆炸。蒸汽云爆炸产生的冲击波作用时间短、荷载大，是一种瞬时荷载[12]。爆炸冲击波的量级和形状取决于爆炸能量释放的特征以及到爆炸中心的距离。……