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钢管混凝土构件侧向冲击作用下的性能分析

张斌  
【摘要】:钢管混凝土构件,由于具有外部钢管的作用,使其具有良好的塑性性能,它可以较好地应用于公路和建筑等方面的防撞结构中。因此,钢管混凝土构件在冲击荷载作用下的力学行为的研究具有广阔的应用前景。 本文以圆形截面钢管混凝土试件为研究对象,采用固简支约束类型,利用冲击试验和数值模拟实验相结合的手段进行研究,对钢管混凝土试件的跨中部位进行侧向冲击,初步研究和探寻了钢管混凝土的耐撞性。 冲击试验利用自制的落锤(重量为203Kg)进行低速冲击,通过重力加速,以自由落体的形式对跨长为1200mm、直径为114mm的不同壁厚和屈服强度的圆钢管混凝土构试件的跨中进行侧向冲击,通过分析试验得到的挠度曲线、冲击力时程曲线,得到了影响试件冲击性能的因素。 在数值实验中,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,采用实体建模,建立了钢管混凝土侧向冲击的数值模型,该模型得到的模拟值与冲击试验得到的试验值基本吻合。利用建立的数值模型,改变冲击高度,对钢管混凝土进行了一系列的侧向冲击实验。在数值试验中,主要从以下两方面进行:


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