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CN109740200B - 一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法 - Google Patents

一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法 Download PDF

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CN109740200B CN201811539317.7A CN201811539317A CN109740200B CN 109740200 B CN109740200 B CN 109740200B CN 201811539317 A CN201811539317 A CN 201811539317A CN 109740200 B CN109740200 B CN 109740200B
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concrete slab
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explosive
collapse
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任新见
汪剑辉
欧阳科峰
李欢秋
夏明�
王晓峰
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Abstract

本发明公开了一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法，本发明属于钢筋混凝土板在爆炸作用下震塌直径计算技术领域；步骤一、钢筋混凝土板进行爆炸试验；步骤二、钢筋混凝土板震塌直径计算公式的建立；步骤三、拟合钢筋混凝土板震塌直径计算公式中
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE001
的数值；步骤四、爆炸载荷作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算。这种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法，提高了炸药钢筋混凝土板震塌直径计算理论的科学性与准确性，使钢筋混凝土板震塌直径的计算省时省力方便快捷。

Description

一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土板在爆炸作用下震塌直径计算技术领域，尤其涉及一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法。
背景技术
钢筋混凝土板作为土木工程结构的主要构件与梁、柱等共同承担了结构的外部载荷。现有技术认为钢筋混凝土板在爆炸载荷作用下，其爆炸震塌直径的大小仅与装药的比例距离有关。只考虑装药的比例、距离来计算钢筋混凝土板震塌直径是不全面的；会导致钢筋混凝土板震塌直径的计算存在较大偏差甚至是严重的错误。发明人基于现有技术中的缺陷研发了一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法，能够很好地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法，可以根据钢筋混凝土板的尺寸、炸药的爆高和药量计算出钢筋混凝土板的震塌直径；该发明科学合理，计算快捷、省时省力；认为钢筋混凝土板在爆炸荷载作用下的震塌直径与炸药的爆高、钢筋混凝土板的直径以及炸药的药量有关。
本发明提供一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法：
步骤一、对钢筋混凝土板进行爆炸试验：设爆炸测点为A，钢筋混凝土板长为a，钢筋混凝土板宽为b、等效直径为D；装药的爆高为h，炸药的质量为Q，钢筋混凝土板震塌直径为d，钢筋混凝土板表面积为S；进行N次爆炸试验得到不同装药质量Q下的系列爆炸试验数据；
步骤二、钢筋混凝土板震塌直径计算公式的建立：通过步骤一中具体的爆炸模拟 试验可知，钢筋混凝土板震塌直径d与装药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D 有密切关系，其函数式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，然后通过量纲分析建立钢筋混凝土板震塌直径d 的计算公式为：
Figure 86786DEST_PATH_IMAGE002
；其中公式中D为钢筋混凝土板的等效直径，单位为m；Q 为装药质量，单位为㎏；h为爆高，单位为m；
步骤三、拟合钢筋混凝土板震塌直径计算公式中
Figure 880430DEST_PATH_IMAGE003
的数值：根据步骤二中 的公式将步骤一中具体爆炸模拟试验中装药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直 径D的数值代到
Figure 187915DEST_PATH_IMAGE004
公式中拟合确定
Figure 750614DEST_PATH_IMAGE005
的具体取值；
步骤四、爆炸载荷作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算：将炸药的爆高h、装药质 量Q、钢筋混凝土板的等效直径D的具体数值和步骤三中所得到的
Figure 750931DEST_PATH_IMAGE006
数值代入到公式
Figure 31871DEST_PATH_IMAGE004
中计算得出其它工况下钢筋混凝土板的震塌直径。
其中步骤一中，钢筋混凝土板的等效直径D=
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure 549571DEST_PATH_IMAGE007
其中S=ab；公式中a、b的单位 为m、S的单位为m2。
其中步骤一中，设钢筋混凝土板的长为a、钢筋混凝土板的宽为b、炸药的爆高为h、炸药的装药质量为Q、钢筋混凝土板的等效直径为D、钢筋混凝土板震塌直径为d，钢筋混凝土板表面积为S；进行N次爆炸试验得到不同炸药装药质量Q下的系列爆炸试验数据；这样做主要是通过N次爆炸试验得到钢筋混凝土板震塌直径d与炸药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D的关系，从而为通过量纲分析拟合钢筋混凝土板震塌直径计算公式提供前提条件。
其中步骤二中，通过步骤一的爆炸模拟试验可知，钢筋混凝土板震塌直径d与炸药 的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板等效直径D有密切关系，其函数式为：
Figure 763515DEST_PATH_IMAGE008
，然后 通过量纲分析建立钢筋混凝土板震塌直径d的计算公式为：
Figure 669154DEST_PATH_IMAGE004
；这样做主 要是利用过量纲分析的方法结合步骤一中钢筋混凝土板震塌直径d与炸药的爆高h、装药质 量Q、钢筋混凝土板的等效直径D的关系建立钢筋混凝土板震塌直径的计算公式。
其中步骤三中，根据步骤二中的公式将步骤一中具体爆炸模拟试验中炸药的爆高 h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D具体的数值代到
Figure 702969DEST_PATH_IMAGE004
公式中拟合 确定
Figure 680152DEST_PATH_IMAGE009
的具体取值；这样做的主要目的是根据步骤二中的公式和步骤一中其它工况 下的爆炸模拟试验的具体参数确定钢筋混凝土板震塌直径计算公式的表达式。
其中步骤四中，将炸药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D具体取值 和步骤三中拟合得到的
Figure 748602DEST_PATH_IMAGE003
数值代入到公式
Figure 28405DEST_PATH_IMAGE004
中计算得到其它工况 下钢筋混凝土板的震塌直径；这样做的主要目的是在不进行爆炸试验的情况下，根据炸药 的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D、钢筋混凝土板表面积S计算出钢筋混凝土 板震塌直径。
所述本发明钢筋混凝土板震塌直径是通过量纲分析的方法拟合得到的。所谓量纲分析是在物理领域中建立数学模型的一种方法，是在试验的基础上利用物理定律的量纲齐次原则，确定各个物理量之间的关系。
本发明的有益效果：本发明提供了一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法，可以根据钢筋混凝土板的直径、炸药的爆高和装药质量计算出钢筋混凝土板的震塌直径；该发明科学合理，方便快捷、省时省力；提高了钢筋混凝土板震塌直径计算理论的科学性与准确性，使钢筋混凝土板震塌直径的计算省时省力方便快捷。
附图说明
图1为本发明钢筋混凝土板在爆炸作用下震塌直径试验的结构示意图；
图中标记：1、钢筋混凝土板。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步描述，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明提供一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法：
步骤一、对钢筋混凝土板进行爆炸试验：设爆炸测点为A，钢筋混凝土板1长为a，钢筋混凝土1板宽为b、等效直径为D装药的爆高为h，炸药的质量为Q，钢筋混凝土板1震塌直径为d，钢筋混凝土板1表面积为 S ；进行N次爆炸试验得到不同装药质量Q下的系列爆炸试验数据；
步骤二、钢筋混凝土板震塌直径计算公式的建立：通过步骤一中具体的爆炸模拟 试验可知，钢筋混凝土板1震塌直径d与装药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径 D有密切关系，其函数式为：
Figure 815095DEST_PATH_IMAGE001
，然后通过量纲分析建立钢筋混凝土板1震塌 直径d的计算公式为：
Figure 330390DEST_PATH_IMAGE004
；其中公式中D为钢筋混凝土板1的等效直径，单位 为m；Q为装药质量，单位为㎏；h为爆高，单位为m；
步骤三、拟合钢筋混凝土板震塌直径计算公式中
Figure 518926DEST_PATH_IMAGE003
的数值：根据步骤二中 的公式将步骤一中具体爆炸模拟试验中装药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板1的等效直 径D的数值代到
Figure 235210DEST_PATH_IMAGE004
公式中拟合确定
Figure 571513DEST_PATH_IMAGE006
的具体取值；
步骤四、爆炸载荷作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算：将炸药的爆高h、装药质 量Q、钢筋混凝土板1的等效直径D的具体数值和步骤三中所得到的
Figure 31444DEST_PATH_IMAGE006
数值代入到公 式
Figure 74487DEST_PATH_IMAGE004
中计算得出其它工况下钢筋混凝土板1的震塌直径。

Claims (1)

1.一种爆炸荷载作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算方法， 其特征在于：步骤一、对钢筋混凝土板进行爆炸试验：设爆炸测点为A，钢筋混凝土板长为a，钢筋混凝土板宽为b、等效直径为D；装药的爆高为h，炸药的质量为Q，钢筋混凝土板震塌直径为d，钢筋混凝土板表面积为S；进行N次爆炸试验得到不同装药质量Q下的系列爆炸试验数据；钢筋混凝土板的等效直径D=
Figure 539892DEST_PATH_IMAGE001
其中S=ab；公式中a、b的单位为m、S的单位为m2；步骤二、钢筋混凝土板震塌直径计算公式的建立：通过步骤一中具体的爆炸模拟试验可知，钢筋混凝土板震塌直径d与装药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D有密切关系，其函数式为：
Figure 935101DEST_PATH_IMAGE002
，然后通过量纲分析建立钢筋混凝土板震塌直径d的计算公式为：
Figure 749473DEST_PATH_IMAGE003
；其中公式中D为钢筋混凝土板的等效直径，单位为m；Q为装药质量，单位为㎏；h为爆高，单位为m；步骤三、拟合钢筋混凝土板震塌直径计算公式中
Figure 571936DEST_PATH_IMAGE004
的数值：根据步骤二中的公式将步骤一中具体爆炸模拟试验中装药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D的数值代到
Figure 150553DEST_PATH_IMAGE005
公式中拟合确定
Figure 349453DEST_PATH_IMAGE006
的具体取值；步骤四、爆炸载荷作用下钢筋混凝土板震塌直径的计算：将炸药的爆高h、装药质量Q、钢筋混凝土板的等效直径D的具体数值和步骤三中所得到的
Figure 18332DEST_PATH_IMAGE006
数值代入到公式
Figure 11696DEST_PATH_IMAGE005
中计算得出其它工况下钢筋混凝土板的震塌直径。
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