• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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吴平, 马崇亮, 许弘霖, 周晓光. 接触爆炸荷载作用下钢筋混凝土板细观数值模拟及应力波的传播机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0313
引用本文: 吴平, 马崇亮, 许弘霖, 周晓光. 接触爆炸荷载作用下钢筋混凝土板细观数值模拟及应力波的传播机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0313
WU Ping, MA Chongliang, XU Honglin, ZHOU Xiaoguang. Study on the Effect of Mesoscopic Parameters of Reinforced Concrete on the Stress Wave Propagation Mechanism of Target Plates Under Explosive Loading[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0313
Citation: WU Ping, MA Chongliang, XU Honglin, ZHOU Xiaoguang. Study on the Effect of Mesoscopic Parameters of Reinforced Concrete on the Stress Wave Propagation Mechanism of Target Plates Under Explosive Loading[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0313

接触爆炸荷载作用下钢筋混凝土板细观数值模拟及应力波的传播机理

doi: 10.11883/bzycj-2025-0313
基金项目: 国家自然科学基金项目(52408273);宁夏优秀青年科学基金项目(2024AAC05015);

Study on the Effect of Mesoscopic Parameters of Reinforced Concrete on the Stress Wave Propagation Mechanism of Target Plates Under Explosive Loading

  • 摘要: 传统均质化模型难以准确描述混凝土中骨料分布、骨料粒径与钢筋配置对应力波传播路径及能量耗散机制的细观影响,限制了对钢筋混凝土靶板抗爆破坏机理的深入理解。针对这一问题,基于MATLAB与LS-DYNA联合建立了包含钢筋、骨料和基体的钢筋混凝土靶板三维细观有限元模型,并通过接触爆炸试验对模型进行了对比验证,结果表明该模型可以较为准确地预测钢筋混凝土板在接触爆炸荷载作用下的破坏模式和开坑尺寸。在此基础上,通过细观数值模拟参数分析,研究了骨料(分布模式、粒径)与钢筋布置对钢筋混凝土抗爆性能及应力波传播的影响。对于骨料参数,骨料的粒径分布特征与粒径大小确定了应力波的演化规律及能量耗散特征,进而影响混凝土迎爆面开坑与背爆面层裂坑的几何尺寸。当骨料粒径沿迎爆面至背爆面方向呈递减分布时,可有效抑制迎爆面开坑扩展及背爆面层裂发展,呈递增分布则会加剧表面开坑与内部层裂损伤。粒径方面,小粒径骨料靶板背爆面层裂坑呈现浅而广特征,大粒径骨料靶板则表现为深而小形态。相较于骨料,钢筋对靶板整体破坏模式及应力波传播的影响弱,低配筋率下钢筋几乎不影响压应力峰值的动态传递过程,而在高爆炸荷载下钢筋抑制了靶板的碎裂进程并缓解了弯曲破坏,提升了靶板的结构完整性与抗毁伤能力。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-09-28
  • 网络出版日期:  2026-05-15

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