内爆作用下RC框架结构填充墙泄爆面积研究★

庞学港，李 娟，刘 香，刘佳伟

(内蒙古科技大学土木工程学院，内蒙古 包头 014010)

0 引言

我国现有公共建筑广泛采用RC框架结构，这些公共建筑在结构设计时，大多没有考虑爆炸荷载对结构的破坏作用。近年来，恐怖袭击与意外爆炸事件频频发生，在内爆作用下对建筑结构造成严重的破坏，同时对人员伤亡和财产损失造成严重的威胁。目前已有相关研究者证明设置加固泄爆组合墙体可以有效减轻结构构件的破坏程度以及减小人员伤亡与财产损失，而加固泄爆组合墙体中合理的泄爆面积对减轻结构构件破坏至关重要[1-4]。所以本文针对RC框架结构墙体在内爆作用下设置合理的泄爆面积进行研究。

1 有限元模型建立

1.1 模型概况

为提高计算效率，从某实际工程中截取2层3×3跨RC框架结构，层高均为4.5 m。房间、测点位置与建筑平面图如图1(a)所示，三维模型如图1(b)所示。将40 kg TNT放置于2层不同类型房间的中部，起爆点高度为层高1/2。填充墙采用加气混凝土砌块，外墙和内墙厚度分别为300 mm与200 mm，砌块强度为B06级，砌筑砂浆强度为M5.0。RC框架结构构件混凝土强度均为C30。楼板厚度为120 mm，柱子截面尺寸为600 mm×600 mm。①～④，，轴梁截面尺寸为350 mm×1 000 mm，，Ⓒ轴梁与次梁截面面积均为300 mm×800 mm。由于炸药放置于RC框架结构2层房间内，对底层墙体影响很小，所以模型只建立2层墙体。

1.2 材料模型与参数

钢筋混凝土、砌块、泡沫混凝土、碳纤维布、空气和炸药的材料模型、状态方程、单元类型以及单元算法如表1所示。钢筋和混凝土采用整体式建模，所采用的材料模型能够很好地描述高应变率条件下混凝土及砌体响应问题，且可直接定义钢筋的相关参数。……