截面短长轴比对椭圆钢管混凝土柱抗爆性能影响

目的 研究椭圆钢管混凝土柱抗爆性能，分析截面短长轴比对其抗爆性能的影响。方法 利用LS-DYNA有限元软件建立TNT炸药-空气-椭圆钢管混凝土柱-刚性地面整体三维实体有限元模型，分别从短轴和长轴两个方向进行起爆设置，探究椭圆钢管混凝土柱受爆炸荷载作用后冲击波传递特性。结果 与双向刚度相同的柱子相比，椭圆钢管混凝土柱抗爆冲击波反射、衍射作用更为复杂；椭圆钢管混凝土柱沿长轴迎爆的抗爆性能明显优于沿短轴方向；绘制短长轴比-柱中侧向位移曲线，根据短轴方向与长轴方向抗爆性能差异，提出了设计宜采用的短长轴比为0.6～1.0;沿短轴向施加爆炸荷载时，短长轴比设计值不应小于0.4。结论 得出了不同短长轴比下构件破坏形态，进一步提出了采用短长轴比0.4～0.6内的椭圆钢管混凝土柱时，应采取加固措施。