建筑科学与工程论文_侧向低速冲击作用下钢管混

文章目录

引 言

1 钢管混凝土落锤冲击试验

1.1 试验设计

1.2 损伤模式分析

1.3 耗能分析

2 钢管混凝土冲击数值模拟

2.1 数值模型建立

2.2 数值模拟验证

3 钢管混凝土构件开裂评估模型

3.1 基于冲击质量和冲击速度的开裂评估曲线

3.2 基于耗能的开裂评估模型

4 开裂评估模型影响因素分析

4.1 冲击位置

4.2 混凝土强度

4.3 钢管强度

4.4 含钢率

5 结 论

文章摘要:基于落锤冲击试验研究了钢管混凝土构件发生变形、开裂及断裂的受力机理,试验表明,构件在开裂前存在明显的局部响应过程,在冲击位置及支座截面发生局部凹陷和屈曲,临界开裂能量主要由整体变形耗能和局部耗能所决定。结合数值模拟得到了基于冲击质量和冲击速度的开裂评估曲线,从能量角度建立了可以考虑构件局部耗能的开裂评估模型,并研究了冲击位置、混凝土强度、钢管强度、含钢率对开裂评估模型的影响。结果表明:使构件处于临界开裂状态的冲击能量并非一个定值,在冲击速度大、质量小时,构件的局部响应更加明显且局部耗能更多,因此临界开裂能量变大;随着冲击质量增大,开裂评估模型逐渐收敛于水平渐近线,即最小临界开裂能量,根据冲击能量与开裂评估模型的关系可以判断构件的局部损伤及开裂状态;改变冲击位置对构件开裂评估模型的影响较大,增大钢管强度及含钢率可以有效提高构件抵御冲击开裂的性能,但提高混凝土强度对构件开裂状态的影响不明显。

文章关键词:

项目基金:《钢管》 网址: http://www.gangguanzzs.cn/qikandaodu/2022/0318/693.html