专利名称：一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法
技术领域：
本发明涉及防护工程领域，利用钢-混凝土组合结构用于抵抗强爆炸冲击破坏，其效果极佳。
背景技术：
在防护工程中，为抵抗爆炸冲击作用，一般采用混凝土或钢筋混凝土构成防护结构体系，但是在强爆炸冲击作用下，该类防护结构局部破坏显著，严重的甚至将影响整体结构的力学安全；(如方秦，常规武器防护设计原理，工程兵工程学院，2007)。为提高防护结构抗毁伤性能，针对强爆炸冲击作用具有作用时间短、能量密度高和局部破坏效应的特点，提出的在混凝土迎爆面覆盖整体钢结构的钢-混凝土组合抗爆防护结构，并建立了基于冲量分配的钢-混凝土组合防护结构设计方法。本发明结合混凝土多孔性、低强度和脆性破坏的特点，发挥钢结构强度高、塑性变形大的优势，降低冲击强度并将能量最大限度地分散到混凝土结构上，使防护结构的整体抗力优势得以发挥，采用爆炸加载实验考核了防护结构的有效性，具有重要的实用价值。
发明内容
本发明的目的在于:在常规防护工程中，为阻止防护结构在爆炸冲击下的局部破坏影响整体安全，提出了钢-混凝土组合抗爆防护结构和基于冲量分配的设计方法。本发明的目的是这样实现的:一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法，为实现组合结构抗毁伤的效果，其组合结构由混凝土铸件与钢铸件构成；步骤I铸件制备:
混凝土铸件制成上下两块，其壁厚1150-1500mm、长999_2000mm、内径159-1160mm ;钢铸件制成圆柱体或拱形圆柱体，其壁厚9_80mm、长595_2000mm、内径135-1000mm、两端无封堵；其中选用的钢铸件为Q 345R钢管；步骤2设计方案:设爆炸冲击波载荷作用到组合结构爆心截面的比冲量为Iy钢结构爆心截面部分获得的比冲量为Is，混凝土吸收的比冲量为I。，则:Ir = Is+Ic 公式(I)对于钢结构爆心截面的单位环面，在爆炸冲击波载荷作用下获得一个初始运动速度Vtl,且pshV0=Is 公式(2)其中:P s分别为钢结构的密度，h为钢结构的厚度；根据能量守恒，忽略弹性功影响，钢结构爆心截面的单位环面获得的全部动能最终转化为塑性形变能，则:'PsV0 = Um = EtSw^式⑶
其中:σπ，％分别为钢结构爆心截面的单位环面等效应力和塑性应变，ET为钢结构爆心截面的单位环面等效弹性模量；由公式(2)和公式(3)可得:
权利要求
1.一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法，其特征在于:组合铸件构成与抗爆方案实施； 步骤I铸件构成: 混凝土铸件:制成上下两块,其壁厚1150-1500mm、长999-2000mm、内径159_1160mm ； 钢铸件:制成圆柱体或拱形圆柱体，其壁厚9-80mm、长595-2000mm、内径135_1000mm、两端无封堵；其中钢铸件的材质为Q345R钢管； 步骤2设计方案: 设爆炸冲击波载荷作用到组合结构爆心截面的比冲量为U钢结构爆心截面部分获得的比冲量为Is，混凝土吸收的比冲量为I。，则: Ir = Is+Ic 公式(I) 对于钢结构爆心截面的单位环面，在爆炸冲击波载荷作用下获得一个初始运动速度 P shV0 = Is 公式(2) 其中:P s分别为钢结构的密度，h为钢结构的厚度； 根据能量守恒，忽略弹性功影响，钢结构爆心截面的单位环面获得的全部动能最终转化为塑性形变能，则:
全文摘要
本发明提供的一种利用钢-混凝土组合结构抗爆炸毁伤的方法，即采用的构建由混凝土铸件与圆柱体或拱形圆柱体钢铸件构成，使用时两端无封堵，在钢管正中心放置定量的TNT炸药，即可实现对强爆炸冲击的有效防护；其中钢铸件的材质为Q345R钢管。在常规防护工程中，为阻止防护结构在爆炸冲击下的局部破坏影响整体安全，提出的钢-混凝土组合抗爆防护结构和基于冲量分配的设计方法，有重要的借鉴价值。
文档编号E04B1/92GK103088927SQ201210532410
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者不公告发明人 申请人:中国人民解放军63653部队