Analyses and Simulations of Axially Loaded RC Walls Subjected to Airblast Load

Authors:

  • Geng Sheng Wang

Publish date: 2020-02-18

Report number: FOI-R--4886--SE

Pages: 47

Written in: English

Keywords:

  • Betongkonstruktioner
  • axialbelastning
  • stötvågsbelastning
  • simulering.

Abstract

Väggelement av armerad betong i ½ skala, med axiell belastning, testades med transversal explosionsbelastning i en tunnelanläggning. Experimenten gav värdefulla data för analyser av strukturellt respons, inkl. brottsform för denna typ av strukturer. Med de experimentella resultaten utförs analyser och simuleringar i denna studie för framtida utveckling av en pålitlig metod för att hantera denna specifika applikation i kommande FKR kod. Analyserna visar att väggelement med axiell belastning har en minskad utböjning när de utsätts för en luftstötsvågsbelastning, jämfört med de utan axiell belastning. Deformationen på grund av stötsvågstrycket för de axiellt belastade väggelementen minskar med ökad axiell belastningsnivå. Brottsmoden för väggelement har observerats ändra sig från böjning till synlig skjuvning form vid ökad stötsvågsbelastningsnivå, vilket kan resultera i katastrofalt brott utan någon resthållfast kvar i balkens axiella eller tvärgående riktningar. Böjsförskjutningarna av väggelementen och den applicerade impulstätheten från luftstötvåg visade en god korrelation. Den axiella kraften ökar under själva luftstötvågsbelastningen och kvasi-statisk transversalbelastning. I vissa fall reduceras axialkraften till under det initiala värdet vid stora tvärgående, dvs. horisontella, deformationer. Numeriska metoder, t.ex. finitelementanalyser, utförs för att utvärdera både dynamiska, från explosionsbelastning och kvasi-statiska experiment med både axiella och transversala krafter som varierar samtidigt. De intressanta områdena för denna studie är utvärderingen av numeriska metoder för att prediktera det strukturella beteendet vid kombinerad luftstötsvågsbelastning och axiell last på en konstruktion, t.ex. armerad betongvägg eller pelare. Det visas att ytterligare data, båda experimentella och numeriska, behövs för att utveckla framtida skadekriterier för axiellt belastade betongväggar och pelare.