圓鋼管側(cè)向沖擊性能研究.pdf

1、土木結(jié)構(gòu)工程在服役期間,除受到恒載、風(fēng)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(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)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(fù)雜性,通過理論解析去分析該過程過于復(fù)雜,而有限元模擬又缺乏可信度,沖擊試驗可以很好的再現(xiàn)沖擊過程,為數(shù)值分析的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。圓鋼管作為大跨度鋼結(jié)構(gòu)中最常用的型鋼構(gòu)件,研究該構(gòu)件在沖擊荷載作用下的響應(yīng)

2、可為后續(xù)的結(jié)構(gòu)(包括構(gòu)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(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的總結(jié),包括落錘沖擊試驗原理、試驗過程的數(shù)據(jù)采集等;對規(guī)格48x3.5mm的直縫焊管進(jìn)行了側(cè)向垂直沖擊試驗;最后通過ANSYS/LS-DYNA進(jìn)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(yīng)。這些內(nèi)容具體包括以下幾個方面:
　　1、沖擊試驗技術(shù)總結(jié)
　　對不同學(xué)科領(lǐng)域常用的沖擊試驗進(jìn)行了總結(jié),以應(yīng)變率為主線對試驗原

3、理和數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了敘述。重點介紹了哈爾濱工業(yè)大學(xué)的重力式落錘沖擊試驗系統(tǒng),包括輕型落錘的設(shè)計,沖擊試驗的沖擊力采集、應(yīng)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(diào)試。
　　2、圓鋼管水平側(cè)向沖擊試驗
　　選用9根長度480mm、5根960mm的48x3.5mm的直縫焊管進(jìn)行了側(cè)向垂直沖擊試驗,通過動態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行了應(yīng)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