Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu thực nghiệm về thiệt hại của các thành phần cấu trúc ống thép do vụ nổ gần
Tóm tắt
Bài báo này mô tả ba thử nghiệm tải nổ trên ba loại thành phần cấu trúc ống thép với cùng một lượng thuốc nổ và khoảng cách an toàn. Mẫu thử đầu tiên là một ống thép rỗng (HST), mẫu thứ hai là HST được bọc bằng nhựa gia cố sợi thủy tinh (GFRP) với nhựa epoxy và mẫu thứ ba là HST chứa đầy bê tông. Mục tiêu chính của các thử nghiệm là để điều tra ảnh hưởng của vụ nổ gần đến các thành phần ống thép tròn. Dữ liệu thực nghiệm như lịch sử thời gian áp suất vượt ngưỡng, biến dạng cục bộ phía trước, độ uốn còn lại phía sau và lịch sử thời gian biến dạng đều được ghi lại và thu thập. Phân tích kết quả thử nghiệm cho thấy các giá trị áp suất vượt ngưỡng đạt đỉnh thực nghiệm của các thử nghiệm 1–3 đều lớn hơn so với mô phỏng số. Sự thất bại của ba mẫu thử này chủ yếu trải qua hư hỏng cục bộ, trong khi đó, HST và HST với GFRP thể hiện rõ ràng sự biến dạng toàn cục. Với điểm khởi phát ở một đầu của quả nổ, cả độ sâu biến dạng tối đa trên bề mặt phía trước và độ uốn còn lại tối đa trên bề mặt phía sau đều nằm ở bên đầu kia của quả nổ. Phương pháp chống nổ bằng cách bọc 10 lớp GFRP lên bề mặt của HST có thể giảm thiểu thiệt hại cục bộ, biến dạng toàn cục và giá trị biến dạng động ở một mức độ nhất định, trong khi phương pháp chứa đầy ống thép bằng bê tông có thể giảm thiểu đáng kể thiệt hại cục bộ và giá trị biến dạng động mà không gây ra bất kỳ biến dạng toàn cục nào.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Anwarul AKM, Yazdani N (2008) Performance of AASHTO girder bridges under blast loading. Engineering Structures 30(7):1922–1937, DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2007.12.014
Artero-Guerrero J, Pernas-Sánchez J, Teixeira-Dias F (2017) Blast wave dynamics: The influence of the shape of the explosive. Journal of Hazardous Materials 331(5):189–199, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.02.035
Bambach MR (2013) Design of metal hollow section tubular columns subjected to transverse blast loads. Thin-Walled Structures 68(68):92–105, DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2013.03.001
Brismar BO, Bergenwald L (1982) The terrorist bomb explosion in Bologna, Italy, 1980. The Journal of Trauma 22(3):216–220, DOI: https://doi.org/10.1097/00005373-198203000-00007
Commission of Science, Technology and Industry for National Defence (1997) National military standard: Explosive test method. Beijing, China, 40–45, 263–268, 286–289 (in Chinese)
Dumont M, Yzerbyt V, Wigboldus D, Gordijn EH (2003) Social categorization and fear reactions to the september 11th terrorist attacks. Personality and Social Psychology Bulletin 29(12):1509–1520, DOI: https://doi.org/10.1177/0146167203256923
Einde LVD, Zhao L, Seible F (2003) Use of FRP composites in civil structural applications. Construction and Building Materials 17(6/7):389–403, DOI: https://doi.org/10.1016/S0950-0618(03)00040-0
Elsanadedy HM, Almusallam TH, Alharbi YR, Abbas H (2014) Progressive collapse potential of a typical steel building due to blast attacks. Journal of Constructional Steel Research 101:143–157, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2014.05.005
Group of Explosion and Effects of Beijing Institute (1979) Explosion and effects (volume II). National Defense Industry Press, Beijing, China, 279–280 (in Chinese)
Gu WB, Zhao YS, Yao X (1995) Analysis of the explosive dynamics influenced by detonation mode. Journal of Nanjing University of Science and Technology 19(2):143–147 (in Chinese)
Henrych J (1987) The dynamics of explosion and its use. China Science Publishing & Media Ltd, Beijing, China, 127–131 (in Chinese)
Hou JL, Jiang JW, Men JB, Wang SY (2013) Numerical simulation on blast wave field and deformation of thin plate under different-shape charge loading. Beijing Institute of Technology Press 33(6):556–561 (in Chinese)
Hu Y (2016) Research on dynamic response of fiber glass composite explosion contaiment vessels. PhD Thesis, Zhejiang University, Hangzhou, China (in Chinese)
Kim HY, Lee SY (2012) A steel-reinforced hybrid GFRP deck panel for temporary bridges. Construction and Building Materials 34:192–200, DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.029
Li YQ (2017) Experimental investigation and numerical simulation on dynamic response of steel tube members under explosion loading. MSc thesis, Chongqing University, Chongqing, China (in Chinese)
Li J, Wu HJ (2015) An introduction to terrorist attacks on bridges and the anti-terrorism design. Traffic Engineering and Technology for National Defence 13(4):1–5 (in Chinese)
Liu HB (2009) Dynamic analysis of subway structures under blast loading. Geotechnical & Geological Engineering 27(6):699, DOI: https://doi.org/10.1007/s10706-009-9269-9
Muszynski LC, Purcell MR (2003) Use of composite reinforcement to strengthen concrete and air-entrained concrete masonry walls against air blast. Journal of Composites for Construction 7(2):98–108, DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2003)7:2(98)
Ngo T, Mohotti D, Remenniko A, Uy B (2015) Numerical simulations of response of tubular steel beams to close-range explosions. Journal of Constructional Steel Research 105(feb):151–163, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2014.11.007
Pan JL, Zhou JJ, Luo M (2011) Numerical simulations on dynamic responses of FRP strengthened reinforced concrete two-way slabs under blasting loading. Journal of PLA University of Science and Technology (Nature Science Edition) 12(6):643–648 (in Chinese)
Pourasil MB, Mohammadi Y, Gholizad A (2017) A proposed procedure for progressive collapse analysis of common steel building structures to blast loading. KSCE Journal of Civil Engineering 21(9):2186–2194, DOI: https://doi.org/10.1007/s12205-017-0559-0
Razaqpur AG, Tolba A, Contestabile E (2007) Blast loading response of reinforced concrete panels reinforced with externally bonded GFRP laminates. Composites Part B Engineering 38(5–6):535–546, DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2006.06.016
Remennikov AM, Uy B (2014) Explosive testing and modelling of square tubular steel columns for near-field detonations. Journal of Constructional Steel Research 101(oct):290v303, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2014.05.027
Rizkalla SH, Bank LC, Dolan CW, Lee MW, Scott DW (2004) Guide test methods for fiber-reinforced polymers (FRPs) for reinforcing or strengthening concrete structures. Reported by ACI Committee 440
Zhou TQ (2001) Explosion dynamics and its effects. University of Science and Technology of China Press, Hefei, China, 97–98 (in Chinese)