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北航防护工程期末复习资料

发布时间:2019-06-16 04:43 来源:未知 编辑:admin

  北航防护工程期末复习资料_建筑/土木_工程科技_专业资料。北航防护工程考点总结 人防工程定义和临空墙概念 一.前言 飞机防护工事:飞机掩体、飞机掩蔽库、飞机洞库 飞机洞库:坑道式洞库、掘开式洞库 指挥通信工事:指挥所、发信台、对空台等 其他掩蔽工事:人员掩

  北航防护工程考点总结 人防工程定义和临空墙概念 一.前言 飞机防护工事:飞机掩体、飞机掩蔽库、飞机洞库 飞机洞库:坑道式洞库、掘开式洞库 指挥通信工事:指挥所、发信台、对空台等 其他掩蔽工事:人员掩蔽部、备用电站、油库、弹药库、航材库等 飞机防护工事:保护地面的飞机,免遭或减轻敌方袭击造成破坏而构筑的工事, 是机场防护的重要组成部分。对于飞机掩体,飞机掩蔽库,飞机洞库,历史上曾 称“飞机窝” , “机窝” , “机笼子” 。 飞机掩体:抗战早期;防御天气侵袭、弹片袭击和战斗机射击;U 形,凹形 飞机掩蔽库:有顶盖,以防常规武器为主的飞机防护工事,拱结构或框架结构, 设有防护门 飞机洞库:完全封闭 坑道式:天然山体掘洞 掘开式:平坦、起伏地形上掘开地面 机场防护工程的设计原则:1。多个出入口 2.供水、供电、通风 3.平战结合、攻 防兼顾 二、绪论 防护工程:国防工程、人防工程 国防工程:例如:各类指挥通信工程、飞机洞库、潜艇洞库、导弹发射井、后勤 仓库洞库、阵地工程、人员、武器、物资掩蔽工程 人防工程:例如:民用建筑的防空地下室。人防工程按功能和用途分为五类:人 防指挥工程、医疗救护工程、人防专业队工程、人员掩蔽工程、配套工程 各国均重视人口密集地区人防工程的修建,是和平时期的重要任务 防护工程是国防力量的重要组成部分, 国家生存和发展的安全保障, 战时抵御外 敌侵略和空袭,保障军队指挥安全,保存有生力量、武器装备和人民生命财产的 重要物质基础和防御手段。 新的挑战;高技术侦查监视、高精度打击、钻地攻击等 防护结构包括工程结构(防护结构) 、防护设备与设施。防护工程结构与普通地 下工程结构相比,在设计中要充分考虑武器的冲击与爆炸效应。 主体与地表的连通部分为口部,供人员、车辆、武器的出入使用。 大部分的防护设备在口部,口部断面尺寸≤主体通道断面尺寸。 按成因分为:人工防护层、自然防护层。 防护设备与设施例如:防护门、密闭门、活门、消波系统等 特殊或大型防护设备,则要专门设计。例如飞机、舰艇洞库、导弹发射井的防护 门。 了解武器破坏效应,确定爆炸冲击波的荷载,掌握防护设计原理、结构抗爆的设 计计算方法。 防护抗力相同的工程,生存概率可能大不相同。因此防护工程的建设,不能单纯 追求提高防护结构抗力,而要讲究各种条件的相互协调与配合。 防护结构面临的主要威胁: 1. 常规武器 精确制导武器、钻地导弹,最现实威胁 2. 核武器 、中子弹、氢弹、电磁脉冲弹 3. 生化武器 化学:神经、糜烂、窒息、刺激等毒剂 生物:病菌、微生物。战略,杀伤人畜农 4. 偶然性的冲击爆炸 ,煤气泄露爆炸 常规武器:口径、弹型、引信种类、命中速度,命中角; 核武器:当量、爆高、爆心投影距离; 生化武器:密闭,消毒,滤毒 单建掘开结构;附建掘开结构; 成层式结构; 坑道式结构;地道式结构;深埋高抗力结构; 野战阵地结构; 特殊工程结构 单建掘开结构:一般用作抗力等级不高的防护工程,如各类掩蔽工程。多建在火 车站、汽车站的广场下,城市十字路口下,平时用作过街通道或地下商场,战时 掩蔽人员物资。 附建掘开结构:防空地下室与上部楼房互相增强,上部建筑可以消弱冲击波、早 期核辐射,地下室有助于增强上部建筑的抗震稳定性。战时人员掩蔽迅速,是城 市居民战时防护的主要场所。 成层式结构:遮弹层要保障常规武器不能贯穿,通常为混凝土,钢混,块石等。 高级防护则可用钢纤维混凝土等强度更高的材料。 分散层为砂或干燥松散土材料, 分散爆炸冲击的荷载作用,为主体结构减震 坑道式结构:防护工程的常用形式,防护能力强,主体维护结构荷载小,主体结 构的容量大,岩土中需要用钻爆法暗挖施工,技术相对复杂。 地道式结构:防护施工时首先在平地打施工井至一定深度,然后开口掘进。根据 施工井的倾角(5o)分为竖井工程和斜井工程。 ,防护能力强,受地面建筑物和 地下管线的影响较小,受地质条件影响大,排水困难 深埋高抗力结构:该类工程埋深很深,一般几百米以下,用于重要的战略工程。 例如: 美国科罗拉多州的北美航空航天防御司令部地下指挥中心, 工程主体位于 地下 370-530 米的花岗岩层中,能够抵抗百万吨核弹攻击 围岩加固层指的是由洞室周边用锚杆加固的围岩部分。 软回填层是指围岩加固层与钢混结构之间的软性回填材料, 如聚氨酯泡沫塑料等。 野战阵地结构: 主要包括: 指挥工事、 机枪工事、 观察工事、 火炮工事、 弹药库、 掩蔽所、战壕等。 结构形式有:钢混装配式结构、钢丝网水泥结构、波纹钢、 型钢结构、充气工事结构、凯夫拉复合材料结构等。 特殊工程结构:按其埋深又可分为地面结构、半埋、浅埋和深埋结构。 舰艇的洞库一般高度大于跨度,且部分结构位于水中; 导弹发射井为由井盖、井壁、井底等组成的地下竖井结构。 特殊防护工程数量相对少,但作用重大。 三、武器作用效应与结构防护原则 常规武器分类:爆破弹型、半穿甲(又名侵彻爆破弹) 、穿甲弹、燃料空气弹、 燃烧弹 航弹威力大,是防护工程的主要防护目标,苏联-kg,美国-b,分普通和制导两类 导弹分战略、战术;又分空空、空地、地(舰,潜)空、地地 冲击局部作用:单纯冲击引起的破坏,与一般工程结构破坏不同,仅发生在结构 的局部范围,产生局部破坏。局部作用与结构形式、支座条件无关,只与材料性 质有关,例如炮弹冲击钢筋混凝土产生震塌现象,而木材就不会出现类似现象。 爆炸局部作用:由于弹丸侵入介质内部,爆炸能量不能有效逸出空中,提高了爆 炸能量在介质中的分配比例, 从而破坏作用更大。 承受爆炸且侵入后爆炸的破坏 效应更强。 爆炸和冲击的局部破坏十分类似, 都是命中点附近的材料质点获得极高速度, 介 质内产生很大应力导致结构破坏,且破坏发生在弹着点及其反表面区域。 整体作用:例如,梁板的弯曲、剪切变形与破坏、柱的压缩、基础的沉陷等。破 坏点一般发生在内力最大的地方, 与结构形式和支座条件密切相关。 局部作用是 应力波传播的波动效应,整体作用是动载引起的振动效应 跨度大、构件厚,局部作用为主,反之整体作用为主。在进行防护结构设计时, 若设定常规武器直接命中, 需要同时考虑局部和整体两种破坏作用, 以最危险情 况进行设计。若设定武器非直接命中,只需考虑整体作用。 核武器及其破坏效应:按发射方式分类,按射程分类,按照功能 核武器的威力以 TNT 当量来衡量。蘑菇云内的物质受强烈的早期核辐射而产生 感生放射现象,随风飘落后,形成放射尘埃,导致下风方向的放射沾染。 破坏效应:光辐射、空气冲击波、早期核辐射、放射性沾染、核电磁脉冲、直接 地冲击、冲击与震动 空中爆炸、地面爆炸、地下爆炸 考虑哪种破坏效应是防护结构的主要考虑对象, 取决于核爆炸与地表的相对位置。 以比例爆高 Hs 划分爆炸方式。 防护门、防爆活门等应尽量靠里布置。出入口分散布置,人防工程内采用防护单 元隔墙等措施来提高工程的生存概率。 出入口露处地面部分, 做成破坏后易于清 除的轻型构筑物,两个以上的出入口,避开地面建筑物的倒塌范围,并设置防倒 塌棚架,各道防护门、密闭门加起来要达到一定的厚度,通道也要一定的长度 主要采取密闭措施,与外界隔绝。 压力与密度的变化很微小,保持近似线m/s,弹性波又名 广义声波 前边界称为冲击波的波阵面。 空气冲击波具有陡峭的波阵面, 压力陡然增加至最 大。 压力突跃的波阵面,稀疏区,负压区 超过周围大气压力的瞬时压力成为超压 ;给定位置上超压的最大值称为超压 峰值;低于周围大气压力的瞬时压力为负压 动压:运动受阻时,其动能以压力形式释放,冲击波沿地面传播时,只有超压, 碰到障碍物,才产生动压。 入射、反射、绕射:孔口发生入射,障碍拐角发生绕射,障碍发生反射。 爆炸相似率意味着峰值压力、 比例作用时间等在比例距离上保持不变。 装药重要 从几克至上百吨的爆炸试验证实了该规律。 地爆的能量密度可视为同当量核弹头的空中爆炸的两倍, 即当量 W 替换为 2W。 地面冲击波的分布规律,由比例爆高( 确定。 地面冲击波动压: 入射的地面冲击波遇到障碍物, 由于空气质点速度滞止转化来 的压力。 通道外向通道内传播、在通道内传播、冲击波遇到转弯与分支、遇到通道内不同 位置上的防护设备或设施。 )和比例距离( ) 四、岩土中爆炸波 冲击爆炸引起的地层中传播的应力波称为地冲击, 分为感生地冲击和直接地冲击。 c0 = 1s re = E0 s V= r r c0 1- n 2 P P P 1f = 1i = FP 1i P 2j = 1i = TP 1i 1+ n 1+ n 当应力波由硬介质向软介质传播时:表明透射波应力降低,方向不变;反射波应 力方向相反 当应力波由软介质向硬介质传播时:表明透射波应力增加,方向不变;反射波应 力方向不变 如果材料的抗拉强度低于压缩波应力,自由面反射产生同等大小的拉伸应力波, 导致受拉破坏,震塌剥落。 表明土中压缩波经过坚硬夹层, 对压缩波峰值压力无显著影响。 主要考虑升压时 间增长这一有利因素。 第一次透射入第三层中的压力为入射压缩波的 0.085 倍。 由于松软介质 (塑性变 形)对于压缩波的衰减显著,能量损耗大。波速慢,压缩波来回反射时间长。因 此在坚硬层中设置软夹层,能有效削弱应力波对第三层介质的作用。 饱和土中的含气量, 会随着压力的增大而逐渐减小并溶解与水中, 在压力波峰到 达时,含气量减少,波速迅速提高。 三系数法“,分别为衰减系数、综合反射系数、动力系数。 钢构件在防护结构中应用较多,例:口部钢防护门、防爆破活门、口部平战转换 封堵型钢梁、封堵钢板、口部防倒塌棚架等。 在城市地面建筑一下, 按照一定抗力要求构筑的防空地下室, 成为人民防空地下 室,或人防工程 结构选型包括结构类型和结构体系的选择。 防空地下室,分全埋式、半埋式两种情况。 防空地下室结构的三种荷载组合: ① ② ③ 平时使用状态的结构设计荷载 常规武器爆炸荷载与静载同时作用 核爆荷载与静载同时作用 防护门是出入口的重要防护设备。 防护门系统不仅要抵抗冲击波的正压力, 还要 抵抗冲击波负压力作用,还要防止有害物质从门缝隙渗入工程内部 跨度小的防护门,主要由门扇、门框及铰页、锁闭和启闭装置组成。防护密闭门 的门扇周边还有密闭措施 铰页装置用来连接门扇与门框,保证门扇开启迅速,轻便,轻微变形仍能开启, 门扇破坏后能迅速拆卸。 锁闭装置用来抵抗冲击波负压作用,并使门扇关闭紧密 启闭装置:一般防护门应尽量采用手动启闭,装置简单,便于无动力和断电期间 使用 室外通道结构多与岩体或土体接触。因此,在爆炸动载作用下,室外出入口通道 结构,外部受土中压缩波作用,内受空气冲击波作用。 临空墙是指一侧在防护结构以外受空气冲击波的荷载作用, 一侧为防护结构内部 空间的墙体。 在核爆作用下,地面建筑物会出现倒塌,造成通道堵塞。因此,在建筑物倒塌范 围之内的出入口应设置防倒塌棚架。

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