一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法

摘要

本发明提供的一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法，即采用的构建由混凝土铸件与圆柱体或拱形圆柱体钢铸件构成，使用时两端无封堵，在钢管正中心放置定量的TNT炸药，即可实现对强爆炸冲击的有效防护；其中钢铸件的材质为Q345R钢管。在常规防护工程中，为阻止防护结构在爆炸冲击下的局部破坏影响整体安全，提出的钢-混凝土组合抗爆防护结构和基于冲量分配的设计方法，有重要的借鉴价值。

主权项

一种利用钢‑混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法，其特征在于：组合铸件构成与抗爆方案实施；步骤1铸件构成：混凝土铸件：制成上下两块，其壁厚1150‑1500mm、长999‑2000mm、内径159‑1160mm；钢铸件：制成圆柱体或拱形圆柱体，其壁厚9‑80mm、长595‑2000mm、内径135‑1000mm、两端无封堵；其中钢铸件的材质为Q345R钢管；步骤2设计方案：设爆炸冲击波载荷作用到组合结构爆心截面的比冲量为I_r，钢结构爆心截面部分获得的比冲量为I_s，混凝土吸收的比冲量为I_c，则:I_r＝I_s+I_c    公式（1）对于钢结构爆心截面的单位环面，在爆炸冲击波载荷作用下获得一个初始运动速度V₀，且ρ_shV₀＝I_s    公式（2）其中：ρ_s分别为钢结构的密度，h为钢结构的厚度；根据能量守恒，忽略弹性功影响，钢结构爆心截面的单位环面获得的全部动能最终转化为塑性形变能，则：$\frac{1}{2}{\rho }_s{V}_0^2={\sigma }_m{ϵ}_m=E_T{ϵ}_m^2$公式（3）其中：σ_m,ε_m分别为钢结构爆心截面的单位环面等效应力和塑性应变，E_T为钢结构爆心截面的单位环面等效弹性模量；由公式（2）和公式（3）可得：$I_s=\sqrt{{2E}_T{\rho }_s}·h·{ϵ}_m={\Phi }_s{\mathrm{hϵ}}_m$公式（4）其中：Ф_s为与钢材料性能有关的参数，根据钢结构抵抗爆炸冲击的实验数据由公式（4）来确定。