圓鋼管側向沖擊性能研究.pdf

1、土木結構工程在服役期間,除受到恒載、風荷載、地震荷載、雪荷載作用外,還有可能遭受爆炸、沖擊等偶然荷載的作用。隨著我國社會經濟水平的發(fā)展和全球反恐面臨的新形勢,有必要在一些重要建筑結構設計中考慮爆炸、沖擊等偶然荷載的作用。由于沖擊的瞬時性、復雜性,通過理論解析去分析該過程過于復雜,而有限元模擬又缺乏可信度,沖擊試驗可以很好的再現沖擊過程,為數值分析的準確性提供依據。圓鋼管作為大跨度鋼結構中最常用的型鋼構件,研究該構件在沖擊荷載作用下的響應

2、可為后續(xù)的結構(包括構件)抗沖擊研究提供理論支撐。本文正是在此背景下,首先對沖擊試驗技術進行了較為系統(tǒng)的總結,包括落錘沖擊試驗原理、試驗過程的數據采集等;對規(guī)格48x3.5mm的直縫焊管進行了側向垂直沖擊試驗;最后通過ANSYS/LS-DYNA進行有限元模擬,分析了固支約束的圓鋼管多種工況下的沖擊響應。這些內容具體包括以下幾個方面:
　　1、沖擊試驗技術總結
　　對不同學科領域常用的沖擊試驗進行了總結,以應變率為主線對試驗原

3、理和數據采集進行了敘述。重點介紹了哈爾濱工業(yè)大學的重力式落錘沖擊試驗系統(tǒng),包括輕型落錘的設計,沖擊試驗的沖擊力采集、應變采集、高速攝像等問題。通過多項落錘沖擊試驗完成對整個沖擊系統(tǒng)的調試。
　　2、圓鋼管水平側向沖擊試驗
　　選用9根長度480mm、5根960mm的48x3.5mm的直縫焊管進行了側向垂直沖擊試驗,通過動態(tài)應變儀進行了應變采集、高速攝像機記錄沖擊過程。分析了鋼管在支承位置有滑移的情況下的失效形態(tài)、彎曲角度、凹