鋼管混凝土試件側(cè)向沖擊的試驗研究.pdf

1、鋼管混凝土試件是在鋼管中填充混凝土形成的構(gòu)件，它利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用，充分地發(fā)揮了這兩種材料的優(yōu)點，不僅使混凝土的塑性和韌性大為改善，而且可以避免鋼管發(fā)生局部屈曲，從而使鋼管混凝土具有承載力高、塑性和韌性好、經(jīng)濟效益優(yōu)良和施工方便等優(yōu)點。 近年來，在沖擊荷載作用下建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)研究已經(jīng)成為專家學(xué)者們開始關(guān)注的新興課題。本文選用鋼管混凝土試件作為研究對象，進行了其在側(cè)向沖擊荷載作用下的動力響應(yīng)和破壞特

2、征的試驗研究，同時利用動力有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA進行了適當?shù)难a充與拓展分析。 文中試驗部分進行了跨度為1200mm兩端簡支和一端固支另一端簡支的鋼管混凝土試件，在不同能量下的沖擊試驗。實測了試件在沖擊荷載作用下的沖擊力時程曲線、加速度時程曲線、試件最終撓曲線、沖擊部位局部變形和特征點處的應(yīng)變時程曲線等。研究分析了沖擊荷載與能量的關(guān)系、塑性鉸、變形與能量耗散、試件破壞形態(tài)及抗沖擊能力等問題。動載試驗部分還做了少量

3、的內(nèi)空鋼管簡支試件的沖擊試驗，與鋼管混凝土試件的沖擊進行了對比分析。為試驗分析及有限元模擬提供可靠依據(jù)，還做了鋼管混凝土試件的靜載試驗，得到了試件的荷載－撓度關(guān)系曲線、荷載－應(yīng)變關(guān)系曲線。 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簡支鋼管混凝土試件的沖擊進行了補充與拓展分析。主要得到了一些動載試驗所未能測到與觀察到的結(jié)果與現(xiàn)象，包括位移時程曲線、速度時程曲線、核心混凝土的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)等，