固簡支鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊作用下的試驗研究與數(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象，在固簡支約束條件下進行了側(cè)向沖擊試驗，對其在側(cè)向荷載作用下的動力響應(yīng)與破壞特征進行研究。并利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA進行了的拓展分析，對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行初步的探討。 沖擊試驗主要針對在一端固支另一端簡支的約束條件下，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，實測了試件在沖擊荷載作用下的沖擊力時程曲線，試件

2、最終撓曲線及特征點處的加速度時程曲線等。研究分析了在沖擊荷載作用下，沖擊力、撓度的變化規(guī)律，并對試件的動力響應(yīng)、破壞形態(tài)等問題做了分析，同時為數(shù)值模型的建立提供依據(jù)。 在總結(jié)試驗研究的基礎(chǔ)上，利用ANSYS/LS—DYNA動力有限元分析程序進一步對固簡支鋼管混凝土試件的沖擊進行了模擬與延拓分析，得到了一些物理試驗中所未能測到現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，包括位移時程曲線、速度時程曲線、試件塑性鉸處的應(yīng)力場、應(yīng)變場等。分析了試件在沖擊荷載作用下的運

3、動過程，以及沖擊能量與含鋼率對應(yīng)力、應(yīng)變、沖擊力、撓度的影響規(guī)律。同時通過延拓分析得到試件在形成塑性鉸時所能承受的動力塑性極限彎矩，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。 本文為進一步研