以武漢地鐵某盾構(gòu)隧道下穿加油站為背景,采用范登伯格和蘭諾伊TNT當(dāng)量法轉(zhuǎn)換公式,確定了該加油站油氣爆炸當(dāng)量值為31.0 kg。利用ANSYS/LS-DYNA動力有限元分析軟件對加油站埋地儲油罐爆炸進(jìn)行了仿真數(shù)值模擬,得到了油罐爆炸作用在隧道結(jié)構(gòu)上的沖擊波壓力時程曲線和峰值壓力2.7 kPa。同時,利用人防相關(guān)規(guī)范推薦的常規(guī)武器地面爆炸動荷載經(jīng)驗計算公式得到壓力值為2.4 kPa。對比兩種方法,結(jié)果表明:接觸爆炸傳播至隧道結(jié)構(gòu)上的沖擊波超壓值小于3 kPa,對比結(jié)果基本一致,可通過合理結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足爆炸荷載作用。最后,為降低地鐵施工和運(yùn)營風(fēng)險,結(jié)合工程實際提出了相關(guān)保護(hù)措施,可為類似工程案例提供參考。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1隧道與油罐關(guān)系圖(單位:m)

罐室底板與隧道豎向凈距約為10.6m,油罐外皮與隧道的凈距約為11.45m。空間關(guān)系如圖1所示。隧道結(jié)構(gòu)采用C50鋼筋混凝土管片,厚度350mm。按最不利的工況進(jìn)行組合,即罐室內(nèi)4個油罐同時發(fā)生爆炸,參照《綜合能耗計算通則》范登伯格和蘭諾伊TNT當(dāng)量法轉(zhuǎn)換公式,將油氣的爆炸....

圖2有限元計算模型

本次模擬使用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件進(jìn)行計算,設(shè)計炸藥當(dāng)量值為31.0kg,建模范圍取隧道水平方向兩側(cè)3～5倍洞徑,隧道底面以下取3～5倍洞徑,頂面以上取至地表,于隧道拱頂位置設(shè)置A點(diǎn)做為效應(yīng)的跟蹤監(jiān)測點(diǎn)。模型的頂部為自由面,炸藥置于近地表的中間位置,其余面均為....

圖3監(jiān)測單元設(shè)置

表3空氣的物力力學(xué)參數(shù)Table3Mechanicalparametersofair密度/(g·cm-3)C0C1C2C3C4C5C6Eos/(MPa·m-3)1.200000.40.400.25圖4為計算輸出不同時刻的爆炸沖擊波....

圖4不同時刻沖擊波應(yīng)力云圖

由圖5可以看出,爆炸沖擊波在隧道結(jié)構(gòu)頂產(chǎn)生的壓力,在很短時間內(nèi)達(dá)到峰值,繼而隨著時間的持續(xù)不斷下降,并趨于平緩。從應(yīng)力時程曲線可知,爆源傳至隧道頂?shù)谋_擊波超壓p為2.7kPa。圖5拱頂監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)力時程曲線

本文編號：3970669