《表1 主要部位混凝土厚度及配筋情况》

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《水下接触爆炸下沉箱码头毁伤效应》

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依据沉箱码头模型水下爆炸试验[11]，图1所示为沉箱码头水下接触爆炸试验示意图，试验场地为直径8 m、深8 m的钢筋混凝土空心圆柱爆坑，内衬2 cm厚钢板，设计水深1.8 m，模型四面临水，底部无人为约束。采用1 kg TNT当量的圆柱状PETN炸药，药包轴线垂直于迎爆面，在0.9 m水深接触沉箱码头爆炸。沉箱码头模型长2.98 m、宽1.62 m、高2.19 m，其中沉箱结构高1.8 m，由6个长86 cm、宽65 cm仓格构成，仓格内填满饱和砂。沉箱底板厚25 cm，沉箱上部依次为管沟和面板，高39 cm，沉箱码头具体尺寸和配筋情况如表1所示。沉箱混凝土抗压强度为35.0 MPa，码头上部结构混凝土抗压强度为28.2 MPa，钢筋采用HPB335型号。考虑码头结构对称性，采用LS-DYNA软件建立沉箱码头对称模型如图2所示，有限元模型包括沉箱钢筋混凝土结构、炸药、水和空气，其中混凝土、钢筋和远场仓格土C2～C6采用Lagrange单元，网格尺寸为2～3 cm；考虑炸药附近流场和仓格土体发生大变形，炸药、水、空气和近场仓格C1土采用Euler单元，网格尺寸为1.5 cm～2 cm，小于Lagrange单元网格，两者均在爆心加密向四周渐变划分。通过关键字Ale＿Coupling＿Nodal＿Constraint定义混凝土、钢筋之间的粘结，关键字Constrained＿Lagrange＿In＿Solid定义流场与结构之间的流固耦合作用。考虑水下爆炸气泡脉动受重力和浮力影响，通过关键字Initial＿Stress＿Depth和Load＿Body＿Z初始化静水压力和重力，并在对称面施加对称约束，流场边界采用环境单元（Ambient）保证流场压力流出。在仓格C1外墙迎爆面设置测点，水平方向测点为H1和H2，垂直方向测点为V1～V7，测点之间的距离为20 cm，仓格C1内墙中心位置设置测点V8。