多次連續(xù)沖擊下鋼管混凝土的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的大跨度結(jié)構(gòu)和高聳建筑物不斷涌現(xiàn)，鋼管混凝土因其優(yōu)越的工作性能越來越廣泛地被應(yīng)用于這些大型工程中。然而現(xiàn)代社會(huì)中仍存在著諸多不穩(wěn)定的因素，例如瓦斯爆炸、交通工具撞擊、自然災(zāi)害及恐怖主義襲擊等，這些偶然作用產(chǎn)生的動(dòng)荷載將會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。因此，鋼管混凝土的動(dòng)力學(xué)特性開始被越來越多的專家和學(xué)者進(jìn)行研究。本文是以鋼管混凝土材料為研究對(duì)象，通過SHPB實(shí)驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬主要研究其在多次連續(xù)沖擊作用下的動(dòng)力學(xué)特

2、性。本文的主要內(nèi)容如下:
　　介紹了鋼材和混凝土兩種材料的動(dòng)力學(xué)特性、SHPB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本原理和實(shí)驗(yàn)裝置。本文試驗(yàn)分別選取C30和C45兩種不同強(qiáng)度的混凝土作為試件的核心混凝土，鋼管型號(hào)為Q345，厚2mm。選擇4組不同的加載氣壓并對(duì)試件進(jìn)行在同一加載氣壓下的連續(xù)加載的SHPB試驗(yàn)，直至試件破壞。試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)加載氣壓不變時(shí)多次連續(xù)沖擊試件，隨著沖擊的次數(shù)增加，入射波波形不變，反射波峰值應(yīng)變不斷增大，透射波峰值應(yīng)變逐漸減小，鋼管

3、混凝土試件的承載力在不斷下降;由三波法計(jì)算得到的動(dòng)態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明，一次沖擊時(shí)加載氣壓越大，其動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度越大，表明鋼管混凝土具有明顯的應(yīng)變率效應(yīng);多次連續(xù)沖擊時(shí)隨著沖擊次數(shù)的增加，其動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度逐漸降低;通過耗能分析也可得出，多次連續(xù)沖擊時(shí)隨著沖擊次數(shù)的增加，試件內(nèi)部損傷逐漸累積，耗能能力逐漸降低。且隨著加載氣壓的增大，入、反及透射能都隨應(yīng)變率的增大而增大，然而當(dāng)應(yīng)變率達(dá)到一定值時(shí)，吸收能反而下降。
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