防爆门1口碑

借助多孔金属材料良好的吸能特性,设计一种新型内置复合泡沫铝抗爆门防护结构。为考察其动力响应,基于LS-DYNA有限元程序,对比了钢制抗爆门和内置复合泡沫
铝芯层两类抗爆门在相同 TNT当量爆炸荷载作用下,结构正面有效应力、背面中心位移—时程及结构能量分布等动力响应特性,数值模拟表明:内置复合泡沫铝抗
爆门主要通过芯层复合泡沫铝吸收冲击波压缩作用产生的能量,与钢制抗爆门相比,其应力场分布更为均匀,迎爆面峰值应力降低了35%,结构背面板大变形减小了
50%,有效提高了结构在爆炸冲击波作用下的承载能力和变形能力。

爆炸对人民生命和财产构成了严重的威胁。在建筑设计中，建筑物的抗爆性能也逐渐被列为设计要求之一。重要建筑结构的抗爆性能分析成为当今工程领域的研究热点，冲击荷载
动力响应的研究成为重要的课题。抗爆门作为人行通道重要的位置，能够有效地抵抗 爆炸对人身的袭击以及帮助人员及时地逃离。对于抗爆门的研究具
有很大的实用价值。本文在工字钢抗爆门的基础上提出了增加腹板来提高抗爆门的抗爆性能。应用大型软件ANSYS/LS-DYNA对抗爆门进行数值模拟分析，分别建立工
字钢骨架抗爆门和加竖向腹板工字钢骨架抗爆门的有限元模型。对这两种抗爆门在爆炸冲击荷载作用下的位移、应力、刚体速度、加速度、剪切应力、总能量等进
行对比分析。分析结果表明：增加腹板后的抗爆门较前者更具有使用性能和整体的稳定性能。对影响加腹板工字钢骨架抗爆门性能的因素进行分析，研究了抗
爆门面板厚度、腹板厚度、材料强度以及折合距离对抗爆门受力及变形的影响，而且给出了参数对比表。主要包括了以下内容：（1）折合距离为0.6、0.4、0.2时
抗爆门的位移和应力。当折合距离为0.2时，抗爆门的大位移为5.362mm，超过了容许挠度值3mm。大应力为439.7MPa，超过了材料的屈服强度，抗爆门发生了严
重的破坏；（2）Q235钢材在爆炸荷载冲击下的大位移为0.9418mm，大应力为110MPa。当采用Q345钢材时，抗爆门的大位移为0.8165mm，下降了13%；抗爆门
的大应力为91.4MPa，下降了16.9%。（3）工字钢型号分别为10、12.6、14时，抗爆门的大位移分别为0.9418mm、0.7126mm、0.5868mm，位移下降的百分比为2
8.6%、45.1%；相应的应力分别为110MPa、82.4MPa、55.8MPa，应力下降的百分比为25.1%、49.3%。可见，工字钢型号越大，爆炸荷载作用下抗爆门的位移和应力越
小，抗爆门越。（4）当面板厚度分别为10mm、8mm、6mm时，抗爆门的大位移分别为0.9418mm、1.1824mm、1.3104mm，位移增加的百分比为25.5%、36.5%；应
力分别为110MPa、124.6MPa、145.5Mpa，增加的百分比为13.3%、32.3%。可见，面板厚度越大，抗爆门变形越小，抗爆门越。（5）当腹板厚度为6mm、8mm、
10mm、12mm时，抗爆门的大位移分别为1.4572mm、0.9418mm、0.5246mm、0.3226mm；抗爆门的大应力为135.7MPa、110MPa、58.5mpa、25.9MPa可见，腹板厚度
对抗爆门变形的影响高于材料强度、工字钢型号、面板厚度。因此，可以通过增加腹板厚度有效地提高加腹板工字钢骨架抗爆门的抗爆性能。后对抗爆门进行简
化计算并对增加腹板后的抗爆门初步设计给出建议。本文通过大量的数值模拟，主要研究了加腹板工字钢骨架钢抗爆门在爆炸冲击荷载作用下的动力响应及特点，
并分析各影响因素对抗爆门的影响大小，提供了理论计算依据，可以为抗爆门在爆炸冲击荷载作用下的动力响应特征和抗爆门的防爆设计的研究提供一些参考资料。