Mô phỏng giải pháp bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép dưới tác dụng của tải trọng nổ tiếp xúc

Từ khóa:

Nổ tiếp xúc
phá hủy bê tông cốt thép
mô hình Holmquist – Johnson – Cook.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2023.vi.vol3-3

Tóm tắt:

Bài báo tập trung vào nghiên cứu và đánh giá sự phá hủy của tải trọng nổ tiếp xúc đối với bê tông cốt thép theo phương pháp thực nghiệm tại hiện trường và mô phỏng số. Từ đó đưa ra giải pháp bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép dưới tác dụng của tải trọng nổ tiếp xúc. Kết quả so sánh nhằm đánh giá mức độ tin cậy của mô phỏng, lựa chọn mô hình tính và mô hình vật liệu trong mô phỏng kết cấu chịu tác dụng của tải trọng nổ bằng phần mềm ABAQUS.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1] ABAQUS Theory Manual, revision 2020, Pawtucket, Rhode Island, Mỹ, 2020.

[2] E. Lee, M. Finger, W. Collins (1973), JWL equations of state coefficient for high explosives, Lawrence Livermore Laboratory, Livermore, Calif, UCID-16189, Berkeley.

[3] Henrych J (1979). The Dynamics of Explosion and Its Use, Chapter 5. Elsevier: New York.

[4] Biggs JM (1964), Introduction to structural dynamics. New York: McGrawHill.

[5] Li, J., Hao, H. (2011). A two-step numerical method for efficient analysis of structural response to blast load. International Journal of Protective Structures, 2(1):103–126.

[6] Dragos, J., Wu, C. (2014). Interaction between direct shear and flexural responses for blast loaded one way reinforced concrete slabs using a finite element model. Engineering Structures, 72:193–202.

[7] Kot, C. A., Valentin, R. A., McLennan, D. A., Turula, P. (1978). Effects of air blast on power plant structures and components. Technical report, Argonne National Lab., IL (USA).

[8] Kot, C. A. (1978). Spalling of concrete walls under blast load. Structural Mechanics in Reactor Technology, 31(9):2060–2069.

[9] cVay, M. K. (1988). Spall damage of concrete structures. Technical report, ARMY Engineer Waterways Experiment Station Vicksburg MS Structures LAB.

[10] Wang, W., Zhang, D., Lu, F., Wang, S.-c., Tang, F. (2013). Experimental study and numerical simulation of the damage mode of a square reinforced concrete slab under close-in explosion. Engineering Failure Analysis, 27:41–51.

[11] Marchand, K. A., Plenge, B. T. (1998). Concrete hard target spall and breach model. Air Force Research Laboratory, Munitions Directorate, Lethality.

[12] Danh, L.B., Hòa, P.D., Thắng, N.C., Linh, N.Đ., Dương, B.T.T., Lộc, B.T., Đạt, Đ.V. (2019). Nghiên cứu thực nghiệm khả năng chịu tác động tải trọng nổ của vật liệu bê tông chất lượng siêu cao (UHPC). Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019.13 (3V): 12–21.

[13] McGuire, W., (1974), “Prevention of Progressive Collapse,” Proceedings of the regional Conference on Tall Buildings, Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailand.

[14] Izzuddin, B.A. (2008). “Simplified assessment of structural robustness for sudden component failures”, COST Action TU0601, 1st Workshop on Robustness of Structures, ETH Zurich, Switzerland.

[15] Monagan J. J (1988). An introduction to SPH, Comput. Phys. Comm. Vol. 48. P. 89-96.

[16] Hayhurst CJ, Clegg RA (1997), Cylinderically symmetric SPH simulations of hypervelocity impacts on thin plates. Int J Impact Eng, 337-48.

[17]E. Lee, M. Finger, W. Collins (1973), JWL equations of state coefficient for high explosives, Lawrence Livermore Laboratory, Livermore, Calif, UCID-16189, Berkeley. 

[18] Holmquist TJ, Johnson GR and Cook WH (1993), A computational constitutive model for concrete subjected to large strains, high strain rates, and high pressures. In: The 14th international symposium on ballis-tic, Quebec, Canada, 26–29 September, pp. 591-600. Arlington, VA: American Defense Preparedness Association.

[19] Johnson G. R., Cook W. H. (1983), A Constitutive Model and Data for Metals Subjected to Large Strains, High Strain Rates and High Temperatures, Proceedings of the 7th Inter-national Symposium on Ballistics, The Hague, The Netherlands.

[20] Johnson G. R., Cook W. H. (1985), Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressure, EngngFractMech, Vol. 21(1), pp. 31-48.