約束鋼梁抗沖擊動態(tài)力學(xué)性能及懸鏈線效應(yīng)研究.pdf

1、地震、火災(zāi)、爆炸及恐怖襲擊事件的頻繁發(fā)生所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)倒塌事故已造成了慘重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，如何對結(jié)構(gòu)進行合理的抗倒塌設(shè)計已受到全世界工程界的普遍關(guān)注。作為結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵單元，梁的力學(xué)性能直接影響結(jié)構(gòu)在爆炸等沖擊荷載作用下的抗倒塌性能。本文運用湖南大學(xué)高性能落錘試驗機進行了雙跨約束鋼梁的抗沖擊力學(xué)性能試驗研究，同時運用非線性有限元分析軟件ABAQUS對約束鋼梁動態(tài)力學(xué)性能及懸鏈線效應(yīng)發(fā)展機理進行數(shù)值分析。主要開展了以下幾個方面的研究工作：

2、
　　(1)自行設(shè)計了一種可實現(xiàn)約束水平軸向變形的落錘橫向抗沖擊試驗裝置，通過約束試件水平軸向變形來研究其落錘沖擊荷載作用下的抗沖擊動態(tài)力學(xué)性能及截面內(nèi)力發(fā)展規(guī)律。
　　(2)進行雙跨約束鋼梁落錘抗沖擊試驗研究，重點研究鋼梁成型方式、梁翼緣寬厚比、落錘沖擊高度和落錘沖擊能量等試驗參數(shù)對約束鋼梁沖擊力、變形及跨中截面內(nèi)力發(fā)展等力學(xué)性能指標(biāo)的影響。
　　(3)采用有限元分析軟件ABAQUS/Explicit建立了雙跨約束鋼

3、梁動態(tài)抗沖擊分析模型，并針對落錘沖擊試驗所得動力響應(yīng)、內(nèi)力變化及懸鏈線效應(yīng)發(fā)展規(guī)律進行了數(shù)值模擬，數(shù)值分析結(jié)果與沖擊試驗結(jié)果吻合良好。
　　(4)分析了不考慮節(jié)點性能影響的工程常用截面類型雙跨約束鋼梁在柱子失效后，上部結(jié)構(gòu)自重荷載在重分布過程中，雙跨梁跨中截面內(nèi)力變化規(guī)律及懸鏈線效應(yīng)發(fā)展規(guī)律，并對影響懸鏈線效應(yīng)形成和發(fā)展的鋼梁材料強度、跨高比、截面尺寸和端部約束條件等因素進行了相應(yīng)的參數(shù)分析，為評估鋼框架結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌延性性能和進