石油化工控制室抗爆设计规范在工程设计中的使用.ppt
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1、,石油化工控制室抗爆设计规范 在工程设计中的使用,2011年9月,目 录,抗爆结构设计原则 抗爆结构设计步骤 数值积分方法 抗爆结构设计,抗爆结构设计原则,在爆炸动荷载作用下, 允许结构构件进入弹塑性状态。 抗爆动力分析的目的是要确定建筑物的变形,其变形的计算包含延性比、支座转角的计算。 由于装置爆炸所产生的冲击波超压其性质和破坏力具有不确定性的特征,因此在力学计算的基础上,抗爆设计过程中更应该重视概念设计,从建筑布局、结构选型等多方面综合考虑。,抗爆结构设计步骤,数值积分的方法,数值积分法适用于任何荷载-时间曲线,采用与简化方法相同的等效单自由度系数和耦合假定。它可以得出支撑构件随时间变化的
2、反力。 以下将参考Design of Structures to Resist Nuclear Weapons Effects (ASCE MANUAL 42)分析一个单质点在任意外加荷载作用下的响应,提供求解其运动及数值解过程的一般性公式。,数值积分的方法,弹性无阻尼响应,单一质量M,在随时间变化的荷载F(t)作用,通过一个刚度为K的弹簧固接在支座上,运动方程为,其中,X为质量M的位移;,为质量M的加速度。,(式1),数值积分的方法,假定在某一给定时刻tm,单质点的加速度、速度及位移已知,假定在这段时间间隔内加速度呈线性变化,需要求tm时刻以后某一h单位时刻tn时的加速度、速度、位移及荷载函
3、数。,数值积分的方法,数值积分的方法,需注意,实践表明,时间间隔h尽量取0.050.1倍的振动周期,或更短的时间间隔,而不应取大于0.25倍的振动周期,以便获取荷载函数中任何较大的变化情况。,数值积分的方法,弹塑性反应,数值积分的方法,抗爆结构设计,(一)收集设计基本资料: 了解建筑物在总平面的布置及方位,建筑资料、设计基本条件、爆炸危害性报告提供的爆炸荷载取值。,抗爆结构设计,(二)设计简图: 对于封闭建筑物,爆炸载荷主要作用于外墙和屋顶,并通过各个结构构件传至基础。爆炸能量通过结构的弹性变形,更为重要的是结构的塑性变形而被吸收。没有被结构吸收的爆炸能量部分传至基础。 抗爆结构设计中只限于外
4、围结构构件直接承受爆炸动荷载作用,对内墙、与外围结构脱开的柱及中间楼板等一般不考虑由于结构振动引起的动力作用,仅在构造上予以适当加强(规范条文5.7.4)。 在设计过程中,通常的做法是根据荷载的传递途径,逐个构件进行分析。,抗爆结构的设计简图,抗爆结构设计,(三) 爆炸荷载分析 1.给出建筑物的体型特征参数; 2.根据评估报告提供的超压Pso及作用时间td,按照规范给出的公式计算爆炸冲击波参数,即波速、峰值动压、波长。(规范公式5.3.2-15.3.2-3),抗爆结构设计,3. 计算作用在建筑物上的爆炸荷载: 前墙:峰值反射压力Pr ,前墙正压等效作用时间te (规范公式5.4.2-15.4.
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- 石油化工 控制室 设计规范 工程设计 中的 使用
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