[发明专利]一种在爆炸荷载作用下等截面简支梁荷载系数的计算方法

权利要求书

1.一种在爆炸荷载作用下等截面简支梁荷载系数的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立等截面简支梁在近场爆炸、远场爆炸作用下的统一荷载模型，以等截面简支梁跨中位置为坐标原点，以水平向右平行梁方向为x轴方向，垂直于x轴向下方向为y轴方向，建立坐标；

2)选取等截面简支梁跨中截面为观测位置，等截面简支梁两端部约束条件相同，结构一阶振型形状、爆炸荷载作用关于跨中位置x＝0正对称，确定简支梁一阶振型形函数X(x)为：进而确定包含近场爆炸、远场爆炸的等截面简支梁爆炸荷载系数K_L为：

式中，p(x)为沿梁长方向x各点的超压峰值，f(t)为超压峰值随时间衰减函数，P_e(t)为等效载荷，t为时间，l为等截面简支梁的长度，x为爆炸作用下等截面简支梁沿梁长任意一点；

所述爆炸作用产生的超压峰值p(x)关于坐标x的函数为：

式中，h为爆炸源至等截面简支梁的垂直距离，w为炸药当量，a,b,c为爆炸冲击波超压峰值参数；

所述超压峰值p(x)的计算包括以下步骤：

令C＝c*w，选择典型爆炸冲击波超压峰值参数数值a,b,c和炸药当量w，得到A，B，C的具体数值；

得到超压峰值为：

2.根据权利要求1所述的一种在爆炸荷载作用下等截面简支梁荷载系数的计算方法，其特征在于，所述一阶振型形函数采用泰勒三级级数代替求解，所述一阶振型形函数X(x)为：

3.根据权利要求1所述的一种在爆炸荷载作用下等截面简支梁荷载系数的计算方法，其特征在于，所述等截面简支梁爆炸荷载系数K_L的计算过程如下：

1)将函数用泰勒三级级数展开得到

则荷载系数表达式的分子项表达式为：

令

经积分求解荷载系数K_L表达式的分子项，得到结果：

2)对荷载系数表达式K_L的分母项进行积分求解，其结果为：

3)将步骤1)得到的荷载系数的分子项，以及步骤2)得到的荷载系数的分母项，代入荷载系数表达式中，分别计算后相除，计算得出荷载系数K_L。