高溫后鋼管混凝土SHPB抗沖擊力學(xué)性能研究.pdf

1、近年來,建筑火災(zāi)事故以及恐怖襲擊頻繁發(fā)生,火災(zāi)后(下)的倒塌事故已經(jīng)造成了巨大的損失。到目前為止,對于鋼管混凝土在準(zhǔn)靜態(tài)荷載作用下的力學(xué)性能和常溫下鋼管混凝土抗沖擊力學(xué)性能已經(jīng)開展了相對深入的研究；而對于高溫后鋼管混凝土在沖擊與爆炸等偶然荷載作用下的性能的研究尚未見報道。本文運(yùn)用湖南大學(xué)分離式霍普金森壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar,簡稱SHPB)裝置進(jìn)行了高溫后鋼管混凝土的抗沖擊性能試驗(yàn)研究,同時應(yīng)用大型

2、通用有限元軟件ABAQUS對鋼管混凝土沖擊試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值仿真分析。本文的主要研究工作有以下幾個方面:
　　 (1)通過高溫后鋼管混凝土在沖擊荷載作用下的力學(xué)性能試驗(yàn)研究,研究溫度、長徑比、含鋼率和沖擊速度等參數(shù)對高溫后的鋼管混凝土抗沖擊性能的影響。測得了應(yīng)力時程曲線、試件表面的應(yīng)變時程曲線及試件的應(yīng)力應(yīng)變曲線。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過對鋼管與混凝土兩部分動態(tài)承載力的疊加,在已有研究基礎(chǔ)上得到了高溫后鋼管混凝土的動態(tài)增大系數(shù)計(jì)算公式。<

3、br>　　 (2)為給高溫后鋼管混凝土抗沖擊性能研究提供依據(jù),利用SHPB對不同高溫作用后在不同沖擊速度下的素混凝土進(jìn)行了沖擊試驗(yàn),測得了應(yīng)力時程曲線、試件端面的應(yīng)變時程曲線以及試件的應(yīng)力應(yīng)變曲線。結(jié)合以往學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)果及其規(guī)律,應(yīng)用最小二乘法原理擬合了各級高溫后混凝土試件在沖擊荷載作用下動力增大系數(shù)與應(yīng)變率的關(guān)系式。
　　 (3)利用通用有限元軟件ABAQUS/Explicit,在混凝土沖擊試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對鋼管混凝土沖擊試驗(yàn)進(jìn)