[01353971]爆炸荷载作用下建筑结构主要构件的灾害行为研究

近几十年来,世界范围内恐怖袭击事件频繁发生,恐怖分子经常对重要建筑实施汽车炸弹、背包炸弹等多种形式的人为爆炸袭击。同时,生产生活中化学易爆品的使用或存放不当,常会发生意外爆炸事件。人为或意外爆炸事件一旦发生,不仅会造成爆源附近的人员伤亡,爆炸冲击波作用于建筑结构上,还会导致其发生局部破坏甚至连续倒塌,加剧人员伤亡和财产损失的灾害程度,甚至引发社会巨大恐慌。不同于传统意义上的风荷载或地震作用等动力荷载,在恐怖袭击或意外事故引发的爆炸荷载作用下,建筑结构的破坏往往首先表现为结构局部构件的灾害行为,其次才表现为在局部破坏的初始诱因下,结构的整体响应和破坏,甚至发生连续倒塌,造成严重的人员伤亡与巨大的财产损失。因此,研究在恐怖袭击或意外事故引发的爆炸荷载作用下,建筑结构主要构件的灾害行为;揭示其动态响应规律与损伤破坏机理,进而提出其抗爆设计与加固方法,对于减轻爆炸荷载作用下结构的局部破坏,避免结构的整体破坏,彻底根除结构连续倒塌的隐患,具有重要意义。鉴于此,本项目系统开展了爆炸荷载作用下建筑结构主要构件的灾害行为的研究。 本项目紧紧围绕着爆炸荷载作用下建筑结构主要构件的灾害行为,进行了建筑结构常用材料的动态性能及适用模型研究、结构主要受力构件响应与损伤破坏分析及损伤评估的实用方法研究、结构构件产生的爆炸飞片及其灾害效应研究、结构构件的抗爆设计方法与加固措施研究以及爆炸飞片的吸收防护系统研究。初步建立碳纤维布等材料高速应变率下的材料模型,提出了爆炸荷载作用下主要结构构件动态响应的简化分析方法以及损伤评定的可靠度分析方法,建立了爆炸荷载作用作用下门窗玻璃的破碎分析方法,揭示了爆炸荷载下砌体填充墙的破坏形态及碎片分布规律,为碎片防护奠定了基础。项目实施过程中合作出版专著1本,发表SCI期刊论文2篇,EI期刊论文2篇,申请国家发明专利2项（公示中）,获国家科技进步二等奖1项（排名第6）,培养硕士生3名。 该项目对建筑结构构件层次抗爆防爆的关键科学问题进行了系统的研究,项目成果为编制国家层面的建筑抗爆防爆设计指南,提升城市大型及重要建筑抵抗恐怖或意外爆炸的能力,提供了理论依据与技术支撑。研究成果将提升城市大型及重要建筑抵抗恐怖或意外爆炸的能力,为城市化的快速、和谐发展提供安全保障,符合国家继续推进城市化建设、促进国民经济可持续发展的发展战略,具有良好的经济、社会效益。