高混凝土坝水下爆炸分析理论与方法PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 高坝面临的抗爆安全问题 1

1.2 高坝抗爆试验研究现状 3

1.3 高坝抗爆性能评价理论与方法 7

1.3.1 高坝抗爆性能评价 7

1.3.2 高应变率下的混凝土动态损伤本构模型 10

1.3.3 多介质动态耦合作用及高效数值计算方法 12

第二章 爆炸动力学基本理论 13

2.1 炸药的爆炸反应 13

2.2 炸药在不同介质中的爆炸过程及基本现象 16

2.2.1 水下爆炸 16

2.2.2 空中爆炸 20

2.2.3 固体介质中爆炸 23

2.3 材料模型及状态方程 26

2.3.1 炮轰产物的材料模型及状态方程 26

2.3.2 水的材料模型及状态方程 27

2.3.3 气体的材料模型及状态方程 27

第三章 爆炸冲击波传播及多介质动态耦合算法 28

3.1 爆炸冲击波传播经验公式 29

3.1.1 水下爆炸 29

3.1.2 空中爆炸 31

3.2 大坝—库水（空气）—地基系统的动态耦合算法 32

3.2.1 Lagrangian方法 32

3.2.2 Eulerian方法 34

3.2.3 Coupled Eulerian-Lagrangian方法 35

3.3 爆炸冲击波精确数值模拟的网格尺寸确定方法 37

3.3.1 网格尺寸确定方法的提出 38

3.3.2 网格尺寸确定及其验证 40

3.3.3 误差分析 42

3.4 水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析 45

第四章 近边界面的水下爆炸冲击波传播特性及气穴效应 50

4.1 近边界面的气穴问题 50

4.1.1 气穴现象及气穴模型 51

4.1.2 气穴模型验证 55

4.2 自由场水下爆炸冲击波传播特性 56

4.3 近边界面冲击波传播特性及边界效应 58

4.3.1 近自由面水下爆炸 59

4.3.2 近结构面（背空气）水下爆炸 62

4.3.3 近结构面（背水）水下爆炸 66

第五章 水下和空中爆炸下混凝土重力坝的毁伤特性 70

5.1 RHT混凝土动力损伤本构模型 70

5.1.1 失效面 70

5.1.2 弹性极限面及应变硬化 72

5.1.3 残余失效面 73

5.1.4 损伤演化 73

5.1.5 状态方程 73

5.2 JH-2岩基动力损伤本构模型 74

5.3 耦合模型验证 77

5.3.1 试验模型描述 77

5.3.2 数值模型建立 78

5.3.3 数值与试验结果比较分析 79

5.4 水下和空中爆炸冲击波传播的三维数值模拟 81

5.5 水下和空中爆炸冲击下混凝土重力坝的动态响应和毁伤特性 85

5.5.1 水下和空中爆炸的混凝土重力坝全耦合模型 85

5.5.2 水下和空中爆炸冲击下的混凝土重力坝动态响应行为 87

5.5.3 水下和空中爆炸冲击下的混凝土重力坝毁伤特性 93

5.5.4 重力坝水下爆炸网格尺寸效应分析 95

第六章 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的损伤预测 98

6.1 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的破坏效应 98

6.1.1 混凝土重力坝模型描述及数值模型建立 98

6.1.2 冲击波在水下和大坝结构中的传播特性 100

6.1.3 水下爆炸冲击荷载下的大坝动态响应和破坏效应 104

6.2 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的抗爆性能 107

6.2.1 起爆距离对大坝抗爆性能的影响 108

6.2.2 炸药量对大坝抗爆性能的影响 110

6.2.3 起爆深度对大坝抗爆性能的影响 112

6.2.4 库前水位对大坝抗爆性能的影响 114

6.3 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的损伤预测 118

6.3.1 基于形态的混凝土重力坝爆炸损伤破坏等级分类 118

6.3.2 关键损伤因素确定 119

6.3.3 水下爆炸冲击下的大坝损伤预测模型建立 121

第七章 基于SPH-FEM耦合的混凝土重力坝接触爆炸破坏效应 124

7.1 问题的提出及研究现状 124

7.2 SPH方法基本理论 125

7.2.1 SPH方法基本方程 125

7.2.2 光滑核函数 128

7.2.3 基于SPH方法的爆轰控制方程 128

7.3 SPH-FEM耦合算法 130

7.3.1 SPH-FEM固连耦合算法 131

7.3.2 SPH-FEM接触耦合算法 133

7.4 SPH-FEM耦合模型验证 134

7.5 水下接触爆炸下的混凝土重力坝破坏效应分析 136

7.5.1 基于SPH-FEM耦合的重力坝水下接触爆炸模型 136

7.5.2 水下接触爆炸下混凝土重力坝毁伤特性 137

第八章 爆炸冲击荷载下高混凝土坝的破坏效应分析 142

8.1 高应变率下的非线性动态本构模型 142

8.1.1 HJC混凝土动态损伤本构模型 142

8.1.2 坝基岩体非线性动态本构模型 145

8.2 Arbitrary Lagrange-Eulerian方法 145

8.3 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的破坏效应 148

8.3.1 大坝受袭的可能爆炸方式 148

8.3.2 水下爆炸冲击荷载下的混凝土重力坝抗爆性能 149

8.3.3 侵彻爆炸冲击荷载作用下的大坝抗爆性能 156

8.3.4 空中爆炸冲击荷载作用下的大坝抗爆特性 159

8.4 水下爆炸冲击荷载下高混凝土拱坝的破坏效应 161

8.4.1 高混凝土拱坝的水下爆炸全耦合模型建立 162

8.4.2 水下爆炸冲击荷载下的高拱坝抗爆性能 163

8.4.3 大当量炸药水下爆炸冲击下的高拱坝抗爆性能 165

8.5 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力拱坝的破坏效应 167

8.5.1 水下爆炸混凝土重力拱坝的全耦合模型建立 167

8.5.2 拱冠梁处水下爆炸冲击下重力拱坝破坏模式分析 168

8.5.3 坝肩处水下爆炸冲击下重力拱坝破坏模式分析 170

参考文献 173