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多年以来,全世界范围内的爆炸事件频频发生。无论是不法分子蓄意制造的恐怖爆炸事件,还是意外导致的爆炸事故,都对社会稳定、人身和财产安全带来了巨大威胁。在建筑结构方面,一旦发生爆炸事件,剧烈的爆炸荷载将会给建筑结构带来严重破坏,轻则造成梁柱等结构构件的破坏而使结构无法正常使用,重则导致整个结构的连续倒塌破坏。当前,型钢混凝土组合柱经常在超高层结构中下部位使用,很可能成为恐怖爆炸攻击的对象。然而,关于型钢混凝土组合柱抗爆性能的研究成果很少,还未列入相关规范设计条款中。由于爆炸试验很昂贵,目前关于结构构件抗爆性能的研究通常以理论分析和数值计算为主。有限元数值分析已经成为高效的辅助手段和重要研究方法,既省去了昂贵且复杂的试验工作,也比理论分析更具灵活性。对于结构的抗爆分析,有限元模拟是一种经济、安全、实用的研究手段。本文应用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对型钢混凝土柱的抗爆性能进行有限元数值模拟分析,旨在提出一种爆炸荷载作用下型钢混凝土柱的抗爆性能分析方法,了解爆炸作用下型钢混凝土柱的破坏机理、破坏模式及相关影响参数,为该类构件的抗爆设计奠定基础。主要研究内容如下:(1)研究型钢混凝土柱爆炸荷载的简化计算方法。参考相关文献和已有研究成果,通过“比例距离”确定爆炸荷载峰值,以均布荷载形式均匀作用在迎爆面上,并按照三角形时程加载。(2)进行爆炸荷载作用下型钢混凝土柱动力响应的非线性有限元数值模拟计算。分析时,考虑混凝土和钢材的应变率效应,分析爆炸荷载作用下型钢混凝土柱动力响应与损伤的规律及主要影响因素,重点研究了混凝土强度等级、型钢截面形式等对型钢混凝土柱动力响应与损伤程度的影响。(3)在数值分析的基础上,提出型钢混凝土柱在不同比例距离和约束条件下的破坏模式。其破坏模式主要分为剪切型、弯曲型和弯剪联合型三种形式,主要与比例距离及柱端约束条件有关。(4)提出并分析型钢混凝土柱在爆炸荷载作用下的剪应力分布规律,为其爆炸损伤评估奠定初步基础。提出一种型钢混凝土柱的剪应力分布系数,并且分析了型钢混凝土柱在四种不同的常见爆炸工况下相对剪应力、最大剪应力、柱中最大位移等动力响应规律,为日后进一步开展损伤评估工作奠定了基础。