广东东区耐火极限4h抗爆墙

为提升既有危化品库、弹药库等设施围护结构的抗爆性能,建立了一种钢板混凝土夹芯砌体防爆墙构造用于墙体改造。并采用数值模拟的方法,以未加固的砌体填充墙和基于钢板混凝土叠合式砌体防爆墙为研究对象,利用动力非线性有限元分析软件 ABAQUS/Explicit 开展爆炸荷载作用下砌体墙的动态响应试验研究。其中,砌筑墙体、现浇混凝土、爆炸当量(TNT)和夹芯钢板均为实体单元类型,钢筋网为梁单元类型;钢筋网嵌入现浇混凝土中,砌筑墙体、现浇混凝土、夹芯钢板之间均采用面-面接触;在接触属性中,采用罚函数 (Penalty),摩擦系数为0.75,砌块间的黏结滑移采用指数损伤演变本构;结构模型采用完全约束类型对墙体底部与顶部进行约束,并采用精细有限单元划分网格,尺寸大小划分为 0.01 m。通过对未加固和采用夹芯钢板混凝土叠合加固的砌体填充墙进行数值模拟研究,分析比较两种墙体在爆炸冲击作用下的动态响应和防护性能。

计算防爆墙厚度以钢筋混凝土防爆墙为例，假设已知冲击波超压为（单位：），混凝土的轴心抗压强度设计值为（单位：），安全系数为（一般取）。计算厚度的公式为：，其中为防爆墙的计算跨度（单位：）。（防爆墙计算跨度计算）

钢板厚度的影响图 9 是钢筋混凝土加固后的砌体墙和采用钢板夹芯混凝土加固的砌体防爆墙 3 号测点(中心点)在同一等级能量抵近爆炸作用时的大位移、加速度、型钢应变和钢筋应变对比。可知:原砌体墙在B5 等级爆炸荷载作用下中心点位移大,钢筋应变也大;当采用钢板夹芯混凝土加固后,墙体中心点处的位移、钢筋应变逐渐变小;当钢板厚度为 10 mm以下时,加固后的砌体墙动力响应变化不大,对原墙的抗爆性能提升不大;当钢板厚度大于 20 mm 时,加固后的砌体墙大位移、加速度、型钢应变和钢筋应变都显著减小,说明此时的钢板混凝土夹芯加固方案对原墙抗爆性能提升作用较大。