《人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計》ppt課件-文庫吧
2025-08-27 18:20 本頁面
【正文】 在出入口軸線上的分量為零 ， 因此口內(nèi)沖擊波的產(chǎn)生只是由于口外沖擊波擴散 、 膨脹而引起的 。 因此 ，從各種出入口形式來看 ， 豎井式 、 穿廊式出入口形式較有利 ， 而直通式出入口 、 單向式出入口則差一些 ， 且出入口梯段的坡度角 （ 與地面的夾角 ） 愈小愈不利 。 根據(jù)試驗 ， 沖擊波在通道內(nèi)傳播過程中與邊壁摩擦等產(chǎn)生損耗很小 ， 只有在較長的通道內(nèi) （ 上百米 ）傳播后 ， 才明顯呈現(xiàn)衰減現(xiàn)象 。 因此 ， 對一般防空地下室的通道可不考慮壓力隨傳播距離的變化 。 當(dāng)沖擊波在通道內(nèi)遇 900轉(zhuǎn)彎時 ， 大約會有 6％ 能量損失 ， 這種變化在實用上也可忽略不計 。 因此只要通道斷面形狀和大小不明顯改變 ， 通道內(nèi)沖擊波的超壓峰值在未受到阻擋前可認(rèn)為不變 。 通道內(nèi)沖擊波最后在防護密閉門上或端墻上受到阻擋 ， 防護密閉門上或墻上超壓可按通道內(nèi)超壓的正反射壓力確定 。 3） 環(huán)流效應(yīng) 當(dāng)沖擊波與封閉地面建筑物前墻相接觸時產(chǎn)生正反射 ，前墻上壓力瞬時增大到反射超壓值 ， 形成高壓區(qū) ，而前墻邊緣以外入射波并未遇到障礙 ， 相對于反射超壓而言是低壓區(qū) ， 由于正面上的反射壓力大于頂面和側(cè)面沖擊波壓力 ， 所以前墻上的反射壓力不能保持而很快衰減 ， 這種衰減一直要延續(xù)到空氣流動狀態(tài)相對穩(wěn)定時為止 ， 這種現(xiàn)象稱為環(huán)流 。 穩(wěn)定時作用在前墻上的壓力稱為環(huán)流壓力 。 當(dāng)防空地下室頂板高出室外地面時 ， 迎爆面將會產(chǎn)生一定的環(huán)流效應(yīng) ， 因此其墻面上最大壓力會比正反射時略小 。例如 6級時正反射系數(shù)為 ， 如考慮環(huán)流效應(yīng) ， 則反射系數(shù)可取 2， 即作用于高出地面外墻上最大壓力值為 2△ Pm。 5)、 無升壓時間三角形荷載的正反射系數(shù)僅與入射波超壓值有關(guān) ， 超壓值越大 ， 其反射系數(shù)越大 。 6)、 空氣沖擊波在某些條件下可能為有升壓時間的三角形荷載 。 7)、 根據(jù)試驗資料總結(jié) ， 此種荷載當(dāng)?shù)孛娉瑝褐翟? ， 正反射超壓不會大于入射超壓的一倍 ， 即一般可取正反射系數(shù)為 2。 擴散效應(yīng) 1)、 當(dāng)沖擊波從小孔進入大空間時 ， 進入大空間的空氣沖擊波超壓峰值會有所降低 ， 并使波形出現(xiàn)一段升壓時間 ， 即沖擊波的擴散效應(yīng) 。 2)、 當(dāng)沖擊波傳播方向與室外出入口軸線垂直時（ 如豎井式出入口 ） ， 由于口外沖擊波氣流質(zhì)點運動速度在出入口軸線上的分量為零 ， 因此口內(nèi)沖擊波的產(chǎn)生只是由于口外沖擊波擴散 、膨脹而引起的 。 3)、 對一般防空地下室的通道可不考慮壓力隨傳播距離的變化 。 當(dāng)沖擊波在通道內(nèi)遇 900轉(zhuǎn)彎時 ， 大約會有 6％ 能量損失 ， 這種變化在實用上也可忽略不計 。 環(huán)流效應(yīng) 1)、 當(dāng)沖擊波與封閉地面建筑物前墻相接觸時產(chǎn)生正反射 ， 前墻上壓力瞬時增大到反射超壓值 ， 形成高壓區(qū) ，而前墻邊緣以外入射波并未遇到障礙 ， 相對于反射超壓而言是低壓區(qū) ， 由于正面上的反射壓力大于頂面和側(cè)面沖擊波壓力 ， 所以前墻上的反射壓力不能保持而很快衰減 ， 這種衰減一直要延續(xù)到空氣流動狀態(tài)相對穩(wěn)定時為止 ， 這種現(xiàn)象稱為環(huán)流 。 2)、 穩(wěn)定時作用在前墻上的壓力稱為環(huán)流壓力 。 當(dāng)防空地下室頂板高出室外地面時 ， 迎爆面將會產(chǎn)生一定的環(huán)流效應(yīng) ， 因此其墻面上最大壓力會比正反射時略小 。 3)、 例如 6級時正反射系數(shù)為 ， 如考慮環(huán)流效應(yīng) ， 則反射系數(shù)可取 2， 即作用于高出地面外墻上最大壓力值為 2△ Pm。 對人防結(jié)構(gòu)的作用 土中壓縮波參數(shù) ? ?mhPtvhP ?????????? ?1121 土中壓縮波參數(shù) ? ?01vhtoh?? ? 土中壓縮波與結(jié)構(gòu)的相互作用 頂板的相互作用 1)、 壓縮波作用于結(jié)構(gòu)頂板將產(chǎn)生反射 ， 并使結(jié)構(gòu)發(fā)生整體位移和變形 ， 這些位移與變形又反過來影響壓縮波荷載 ， 這種相互影響的力學(xué)現(xiàn)象稱為介質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間動態(tài)相互作用 。 2)、 作用在土中結(jié)構(gòu)頂板上壓力與壓縮波參數(shù) 、土介質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)剛度特性等因素有關(guān) ， 工程設(shè)計中常用綜合反射系數(shù) K來反映壓縮波與頂板相互作用影響 。 3)、 土中壓縮波作用于頂板的動荷載可表達為Pc1=KPh。 4)、 在一定條件下某一深度作用在結(jié)構(gòu)上的動荷載最大 ， 這個深度稱為頂板的 “ 不利覆土厚度 ” 。 5)、 造成 “ 不利覆土厚度 ” 的機理：當(dāng)壓縮波遇到頂板產(chǎn)生反射壓縮波后即向反方向傳播 ， 反射波所到之處介質(zhì)壓力增高 。 當(dāng)它返回到自由地表時 ，因地表為自由界面必然使土體趨于疏松 ， 同時產(chǎn)生向下傳播的拉伸波 ， 拉伸波所到之處壓力將隨之下降 ， 當(dāng)它傳到頂板時 ， 頂板壓力亦隨之減小形成卸載作用 。 若結(jié)構(gòu)埋置較淺 ， 由于拉伸波造成的卸載作用會部分抵消入射波在頂板上的反射作用；若埋置較深 ， 雖然反射壓力在結(jié)構(gòu)變形到最大值過程中全起作用 ， 但隨著深度增加 ， 結(jié)構(gòu)動力作用越來越小 。 6)、 當(dāng)結(jié)構(gòu)最大變位時間等于反射壓力作用時間時 ， 荷載總的動力響應(yīng)最大 ， 產(chǎn)生此最大動力響應(yīng)的深度稱為“ 不利覆土厚度 ” 。 7)、 結(jié)構(gòu)頂板不利覆土厚度 ， 其值與抗力等級 、 結(jié)構(gòu)短邊凈跨大小有關(guān) ， 結(jié)構(gòu)頂板不利覆土厚度確定后 ， 由試驗得出綜合反射系數(shù)由 1近似線性地增至不利覆土處的 Km值 ， 當(dāng)大于不利覆土厚度時 ， 對非飽和土按大于不利覆土厚度時確定的規(guī)律隨深度減小 。 8)、 對飽和土當(dāng)覆土厚度 h大于或等于結(jié)構(gòu)最不利覆土厚度 hm時 ， K值可按以下規(guī)定確定： ① 當(dāng) ΔPm（ N/mm2） 20α1時 ， 平頂結(jié)構(gòu) K=， 非平頂結(jié)構(gòu) K=； ② 當(dāng) ΔPm（ N/mm2） 16α1時 ， K值按非飽和土確定； ③ 當(dāng) 16α1≥ΔPm（ N/mm2） ≤20α1時 ， K值可按線性內(nèi)插確定 。 壓縮波對底板作用 Pc3=η Pc1 式中： Pc3結(jié)構(gòu)底板上核爆動荷載最大壓力 （ KN/M2） ； η底壓系數(shù) ， 當(dāng)?shù)装逦挥诘叵滤灰陨蠒r ， 取—， 其中 4B級及 4級取小值；當(dāng)?shù)装逦挥诘叵滤灰韵聲r ， 取 —， 其中含氣量α≤％ 時 ， 取大值 。 6 人防結(jié)構(gòu)核爆動荷載計算 地面建筑物對防空地下室結(jié)構(gòu)核爆動荷載的影響 在防空地下室的結(jié)構(gòu)頂板計算中 ， 對抗 △ Pm=、 防空地下室 ， 當(dāng)符合下列條件之一時 ， 可計入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓作用的影響 。 ① 上部建筑物層數(shù)不少于二層 ， 其底層外墻為不低于 240mm磚砌體強度的墻體 ， 且任何一面外墻墻面開孔面積不大于該墻面面積的 50％ ； ② 上部為單層建筑物 ， 其承重外墻使用的材料和開孔比例符合上述規(guī)定 ， 且屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 。 對符合第 1條規(guī)定的抗 △ Pm= ， 作用在其上部建筑物底層地面的空氣沖擊波超壓波形 ， 可采用有升壓時間的平臺形 ， 空氣沖擊波超壓計算值可取 △ Pm,升壓時間可取。 對符合第 (1)條規(guī)定的抗 △ Pm=在其上部建筑物底層地面的空氣
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