Dynamic Behavior Analysis of I-Shaped RC Beams under Combined Blast and Impact Loads

Abstract

The existing literature mainly focuses on the research of reinforced concrete (RC) beams under a single load such as blast or impact. In this paper, the slab–rib–slab RC beam, a new type of structure widely used in bridge structures, was taken as the research object. The explicit dynamic analysis software LS-DYNA was used to numerically analyze the dynamic response and failure behavior of I-shaped RC beams under combined blast and impact loads. For this reason, an effective numerical analysis model was obtained by carrying out experiments on I-shaped RC beams under contact explosion. The key factors affecting the dynamic response of the structure under combined loads were numerically analyzed. Numerical results showed that different load application sequences have important effects on the dynamic response of the structure. When the impact load was first applied to the structure, more severe concrete damage and deformation occured in the depth direction of the beam. However, when the blast load was first applied to the structure, the concrete at the lower flange was damaged in the span direction of the beam due to tension, and no large-scale concrete spallation occurred in the depth direction. This was mainly due to the different mechanisms of blast and impact loads. In addition, the vulnerability of the I-shaped RC beams varied with some structural parameters, including span, depth, and configuration of reinforcement. At the same time, the results showed that the structure is more sensitive to changes in structural parameters when it is first subjected to impact loads.

Research of the Failure Mechanism and Preventive Strengthening of Prefabricated Small Box Girder under Car Explosion

“…Due to the high insecurity of anti-explosion test [19][20][21][22], numerical analysis method becomes an effective way to analyze the damage of structure under blast loads [23][24][25][26][27][28][29]. This paper presents a 25 m prefabricated small box girder with simply supported condition and the antiknock performance is studied.…”

Nghiên cứu áp lực sóng xung kích khi xảy ra nổ đồng thời

“…Sóng nổ và tác động của sóng nổ đến kết cấu đã nhận được sự quan tâm lớn trong vài thập kỷ qua [2], bởi một số nhóm tác giả và phòng thí nghiệm khoa học quân sự, dân sự, với sự hỗ trợ của các thí nghiệm ngoài thực địa và phương pháp số. Có thể kể đến trong đó các nghiên cứu về tấm composite chịu tải trọng nổ [3], các tấm nhôm [4] và kết cấu thép [5], các tấm panel [6], kết cấu bê tông cốt thép [7,8], kết cấu bê tông siêu tính năng [9,10] và các hệ thống cụm kính [11] dưới ảnh hưởng của tải trọng nổ. Sự đa dạng về các công bố liên quan đến tải trọng nổ cho thấy tầm quan trọng của nó trong lĩnh vực kết cấu công trình.…”