管廊燃气爆炸载荷特征及作用效应研究

钟冬望 李腾飞 何 理,3 杨志龙 陈江伟

(1.武汉科技大学理学院,湖北 武汉430065;2.湖北省智能爆破工程技术中心,湖北 武汉430065;3.江汉大学爆破工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430056;4.中国建筑第七工程局有限公司,河南 郑州 450004)

管廊内部包含燃气管道、电力管线、自来水管道 等各种能源管线，是城市正常运行的重要保障。燃气发生泄漏和爆炸的事故时有发生，严重威胁着城市安全和居民的生命财产安全。由于燃气爆炸的破坏效果受到浓度[1]、点火能[2]、点火位置、结构类型[3]等因素的影响，管廊内燃气爆炸超压传播和破坏效应与常见的街道燃气偶然爆炸相比要更为复杂。因此对管廊燃气爆炸仓内超压作用特性和过程进行研究具有十分重要的现实意义。

目前，国内外学者主要通过数值模拟方法对管廊燃气爆炸效应进行了探索研究[4]。刘希亮等[5-6]基于流固耦合和ALE多物质算法研究了燃气爆炸冲击波、不同截面形状对管廊结构的影响，并认为在爆源附近会形成负压区;王成等[7]通过小尺度管道试验研究了不同初始条件下甲烷—氧气混合气体爆炸火焰传播的规律;彭培等[8]对混凝土砌体墙在燃气爆炸荷载作用下的性能进行了研究，并结合LS-DYNA软件对砌体结构进行了简化模拟，并给出了砌体结构加固建议;孙加超等[9]同样采用LS-DYNA软件对管廊模型进行了燃气爆炸数值模拟，得到了仓内的超压时程曲线和管廊的破坏形式;陈长坤等[10]基于流固耦合算法对管廊在燃气爆炸荷载作用下的动力响应规律进行了探究。……