DOI：10.11883/bzycj-2021-0498远距离爆炸荷载作用下钢框架几何相似律研究*陈能翔1，钟巍2,3，王澍霏2，杨尚霖1，田宙2，欧翔1，黄怀纬1，姚小虎1（1.华南理工大学土木与交通学院，广东广州510641；2.西北核技术研究所，陕西西安710024；3.北京大学数学科学学院，北京100871）摘要：根据Π定理推导了远距离爆炸荷载作用下钢框架原型结构与缩比模型的几何相似律表达式。基于已有的钢框架子结构爆炸实验，采用AUTODYN建立了钢框架子结构数值模型，验证了流固耦合方法在结构爆炸响应分析中的可靠性。在此基础上，对比了流固耦合方法和解析爆炸边界方法在钢框架远距离爆炸数值模拟中的准确性和计算效率，结果表明，解析爆炸边界方法可以合理地模拟远距离爆炸荷载作用下钢框架的动态响应，且计算效率较高。最后，采用该方法分析了具有不同相似比的两层三跨钢框架结构在远距离爆炸荷载作用下的动态响应及毁伤效应，结果表明：该结构的动态响应和毁伤效应符合几何相似规律。关键词：相似律；钢框架；远距离爆炸；动态响应中图分类号：O382.4国标学科代码：13035文献标志码：AStudyongeometricsimilaritylawofsteelframeunderafar-fieldexplosionloadCHENNengxiang1,ZHONGWei2,3,WANGShufei2,YANGShanglin1,TIANZhou2,OUXiang1,HUANGHuaiwei1,YAOXiaohu1(1.SchoolofCivilEngineeringandTransportation,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641,Guangdong,China;2.NorthwestInstituteofNuclearTechnology,Xi’an710024,Shaanxi,China;3.SchoolofMathematicalSciences,PekingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:AccordingtotheΠprinciple,asimilaritylawwasproposedbetweentheprototypeandthescaled-downmodelsofthesteelframeunderafar-fieldexplosionload.Basedontheexplosionexperimentsofsteelframesubstructures,anumericalmodelofthesubstructurewasestablishedbyAUTODYNtoverifythereliability,accuracy,andcomputationalefficiencyofthefluid-structureinteractionmethodinthestructuralexplosionresponseanalysisandtheanalyticalblastboundarymethodbycomparingthenumericalsimulationresultswiththeexperimentsofthesteelframeunderthefar-fieldexplosionload.Theresultsshowthattheanalyticalblastboundarymethodcanreasonablysimulatethedynamicresponseofthesteelframeunderfar-fieldexplosionloadswithhighcomputationaleffi...
