La optimización de la resistencia estructural contra cargas explosivas depende críticamente de los efectos de diferentes formas, equivalentes y distancias de explosivos en las características de daño de las vigas de hormigón armado. El estudio de la referencia, producido por investigadores de la Universidad de Ningbo en China, busca la comprensión de cómo estos factores influyen en los mecanismos de daño, a través de experimentos de explosión en aire a corta distancia y simulaciones numéricas LS-DYNA. Se analizaron las características claves del daño, como cráteres, sobrepresión, impulso, desplazamiento histórico-temporal y desplazamiento residual en el centro del tramo de vigas de hormigón armado. Los resultados muestran que los explosivos con forma de cuboide causan el mayor daño, y los efectos más graves se observan a distancias más cortas y pesos de carga más altos. El estudio destaca el papel fundamental de la geometría explosiva, el peso de la carga y la distancia de separación en la propagación de ondas de choque y falla estructural y propone un criterio de daño optimizado para mejorar las capacidades predictivas de las vigas de hormigón armado bajo cargas explosivas.
Abstract
Optimizing structural resistance against blast loads critically depends on the effects of different explosive shapes, equivalents, and distances on the damage characteristics of reinforced concrete beams. This study bridges the knowledge gap in understanding how these factors influence damage mechanisms through close-range air blast experiments and LS-DYNA numerical simulations. Key damage characteristics, such as craters, overpressure, impulse, time-history displacement, and residual mid-span displacement of reinforced concrete beams, were thoroughly analyzed. Results show that cuboid-shaped explosives cause the greatest damage, with the most severe effects observed at shorter distances and higher charge weights, including an increase in mid-span displacement of up to 16.3 cm. The study highlights the pivotal role of explosive geometry, charge weight, and standoff distance in shock wave propagation and structural failure and proposes an optimized damage criterion to enhance predictive capabilities for reinforced concrete beams under blast loads.
Fuente: https://www.mdpi.com
