[发明专利]一种高层RC框架结构的缩尺模型设计方法

权利要求书

1.一种高层RC框架结构的缩尺模型设计方法，用于预测高层RC框架结构在远场爆炸毁伤效果，其特征在于：该缩尺模型的设计方法具有包括以下步骤：

步骤1：确定爆心距,选定高层RC框架结构距离炸药爆心的距离应大于(10～15)r₀，r₀为装药半径，此时高层RC框架结构只受到空气冲击波的破坏作用；

步骤2：确定影响爆炸荷载下高层RC框架结构毁伤的因素，冲击波作用于高层RC框架结构的峰值压力p_b和高层RC框架结构的应力响应σ_i是表征高层RC框架结构在爆炸冲击波载荷下的毁伤程度的重要参量；

步骤3，通过量纲分析建立在远场爆炸荷载作用下高层RC框架结构的毁伤相似准则；

步骤4，通过所述相似准则得出所述缩尺模型的具体参数，建立爆炸荷载作用下高层RC框架结构的毁伤的相似模型；

与所述峰值压力p_b相关的参数为：超压p_a、正压作用时间t_a、冲量i_a、炸药质量Q、炸药密度ρ、单位质量炸药释放的化学能e、爆炸产物膨胀系数γ_e、爆心距R、达到时间t_i；与所述应力响应σ_i相关的参数为：几何尺寸L_c、混凝土密度ρ_c、混凝土泊松比υ、混凝土弹性模量E_c、混凝土强度σ_c；

所述冲击波的所述峰值压力p_b与影响因素的函数关系：p_b＝f(R,L_c,t_a,t_i,p_a,Q,ρ,e,i_a)，所述应力响应σ_i与影响因素的函数关系：σ_i＝f(R,L_c,t_a,t_i,p_a,Q,ρ,e,i_a)，

所述量纲分析进一步包括以下步骤：将冲击波峰值压力p_b与影响因素的函数关系和结构的应力响应σ_i与影响因素的函数关系转化为以下的所述量纲分析包括以下步骤：取Q、ρ和e作为基本量，R的量纲式由这3个基本量表示出来，得出[R]＝[Q]^a.[ρ]^b.[e]^c，根据量纲和谐原理，等号两边的量纲应一致：

[L¹M⁰T⁰]＝[L⁰M¹T⁰]^a.[L^-3M¹T⁰]^b.[L²M⁰T^-2]^c，

得出：

c＝0

即：

R对应的无量纲量是：

无量纲形式：

从而得出所述相似准则为：

由相似理论的复印比例可得：

式中：下标P表示原型，下标m表示模型，λ表示为缩比系数。