论文部分内容阅读
玻璃幕墙以其重量轻、安装速度快、装饰效果好的优点已经在现代建筑中得到了越来越广泛的应用。进入21世纪以来,意外爆炸事故频繁发生,爆炸产生的冲击波致使周围的玻璃幕墙发生破坏飞溅,对建筑物内的人和物造成二次伤害。据统计,玻璃幕墙建筑在爆炸事故中,由于玻璃碎片飞溅而受伤的人数占整个事故受伤人数的大多数。研究玻璃在爆炸作用下碎片云飞溅规律可以为玻璃碎片飞溅造成的城市公共安全的二次伤害评估提供基础数据。因此研究爆炸作用下玻璃破坏飞溅规律是很有必要的。本文主要进行了以下几个方面的研究工作:(1)框支玻璃爆炸飞散场试验对框支固定的三种建筑玻璃进行了爆炸试验,利用高速摄影记录了玻璃碎片的飞溅过程。试验得到了相同药量,不同爆炸距离情况下三种玻璃的破坏情况和玻璃碎片云飞溅过程的高速摄影图像。(2)玻璃碎片云飞溅的最大水平速度分析对玻璃发生破坏飞溅的工况,通过对高速摄影图片的分析,用两种方法得到了玻璃碎片云的最大水平飞溅速度。(3)玻璃碎片云轮廓扩展规律研究当玻璃碎片云的最大水平速度达到一定值时,碎片云的轮廓在飞溅过程是关于碎片中心对称。对这类工况,提出了轮廓扩展公式的获取方法。并用该方法对试验中的高速摄影图像进行处理,得到了不同工况下碎片云的扩展公式。结果表明运用扩展公式获取的轮廓与试验轮廓吻合较好。(4)玻璃碎片云轮廓扩展规律的数值模拟研究采用ANSYS/LS_DYNA软件对普通玻璃在爆炸作用下碎片云飞溅形态进行了模拟,并与试验中碎片云轮廓进行对比,验证了材料模型和网格参数的可行性。开展了普通玻璃在相同爆炸距离,不同药量下的数值模拟,得到了不同药量,相同距离情况下的普通玻璃的轮廓扩展规律。