固簡(jiǎn)支鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊作用下的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬分析.pdf

1、本文以圓形截面鋼管混凝土試件為研究對(duì)象，在固簡(jiǎn)支約束條件下進(jìn)行了側(cè)向沖擊試驗(yàn)，對(duì)其在側(cè)向荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)與破壞特征進(jìn)行研究。并利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行了的拓展分析，對(duì)鋼管混凝土試件在沖擊荷載作用下的耐撞性及其影響因素進(jìn)行初步的探討。 沖擊試驗(yàn)主要針對(duì)在一端固支另一端簡(jiǎn)支的約束條件下，跨度為1200mm，直徑為114mm的不同壁厚鋼管混凝土試件。在不同能量下，實(shí)測(cè)了試件在沖擊荷載作用下的沖擊力時(shí)程曲線，試件

2、最終撓曲線及特征點(diǎn)處的加速度時(shí)程曲線等。研究分析了在沖擊荷載作用下，沖擊力、撓度的變化規(guī)律，并對(duì)試件的動(dòng)力響應(yīng)、破壞形態(tài)等問題做了分析，同時(shí)為數(shù)值模型的建立提供依據(jù)。 在總結(jié)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，利用ANSYS/LS—DYNA動(dòng)力有限元分析程序進(jìn)一步對(duì)固簡(jiǎn)支鋼管混凝土試件的沖擊進(jìn)行了模擬與延拓分析，得到了一些物理試驗(yàn)中所未能測(cè)到現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，包括位移時(shí)程曲線、速度時(shí)程曲線、試件塑性鉸處的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)等。分析了試件在沖擊荷載作用下的運(yùn)

3、動(dòng)過程，以及沖擊能量與含鋼率對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變、沖擊力、撓度的影響規(guī)律。同時(shí)通過延拓分析得到試件在形成塑性鉸時(shí)所能承受的動(dòng)力塑性極限彎矩，并且確定了試件撓度、沖擊力、塑性鉸形成位置與沖擊部位的關(guān)系以及沖擊能量與撓度的關(guān)系式。為了使模擬的構(gòu)件更能接近工程中實(shí)際的受力狀態(tài)，在本文還做了施加有軸向靜壓力的鋼管混凝土試件側(cè)向沖擊的有限元數(shù)值模擬，以探討軸壓力對(duì)試件沖擊性能的影響，并得出試件在不同軸壓力作用下?lián)隙扰c能量的關(guān)系式。 本文為進(jìn)一步研