碳纤维布加固砌体填充墙抗近距离小当量炸药爆炸数值模拟研究

《碳纤维布加固砌体填充墙抗近距离小当量炸药爆炸数值模拟研究》是一篇关于建筑结构在爆炸荷载作用下性能的研究论文。该论文聚焦于碳纤维布加固技术对砌体填充墙抗爆能力的提升效果，通过数值模拟方法分析了在近距离小当量炸药爆炸作用下的结构响应。研究旨在为实际工程中提高建筑结构的安全性提供理论依据和技术支持。

砌体填充墙是现代建筑中常见的非承重构件，广泛应用于框架结构中。然而，在遭遇爆炸等极端荷载时，这类墙体往往表现出较差的抗爆性能，容易发生破坏甚至倒塌。因此，如何有效提高砌体填充墙的抗爆能力成为工程界关注的重要课题。近年来，碳纤维布因其高强度、轻质和耐腐蚀等优点被广泛应用于结构加固领域，尤其是在抗震和抗冲击方面取得了显著成效。

本文基于有限元分析方法，采用LS-DYNA软件对不同加固方式下的砌体填充墙进行了数值模拟研究。研究对象包括未加固砌体墙和采用碳纤维布加固后的砌体墙。通过设置不同的爆炸参数，如炸药当量、距离和方向，分析了爆炸荷载对结构的影响。研究结果表明，碳纤维布加固能够显著提高砌体填充墙的抗爆性能，有效抑制裂缝的发展和破坏模式的形成。

在数值模拟过程中，论文详细介绍了材料模型的选择与建立。砌体材料采用混凝土损伤塑性模型（CDP），而碳纤维布则采用各向异性复合材料模型。同时，考虑了爆炸荷载的动态特性，建立了合适的边界条件和接触面处理方式。通过对不同工况下的仿真结果进行对比分析，验证了碳纤维布加固的有效性。

研究还探讨了碳纤维布加固层数、铺设方向以及粘结剂类型等因素对结构抗爆性能的影响。结果表明，增加碳纤维布的层数可以进一步提升结构的承载能力和延性，而合理的铺设方向有助于分散爆炸荷载，减少局部破坏。此外，使用高性能粘结剂能够增强碳纤维布与基材之间的粘结强度，从而提高整体加固效果。

论文最后总结了研究成果，并提出了未来研究的方向。研究认为，虽然碳纤维布加固在提高砌体填充墙抗爆性能方面表现良好，但仍需进一步优化设计参数，以适应不同类型的爆炸环境。此外，应加强实验验证，结合现场测试数据完善数值模型，提高其预测精度。

总体而言，《碳纤维布加固砌体填充墙抗近距离小当量炸药爆炸数值模拟研究》为建筑结构抗爆设计提供了重要的参考依据，具有较高的学术价值和工程应用前景。随着爆炸事件频发，此类研究对于提升建筑安全性和应对突发事件具有重要意义。