圓形中空夾層鋼管超高性能鋼纖維混凝土柱抗爆性能野外實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬
本文選題:中空夾層鋼管超高性能鋼纖維混凝土 + 爆炸荷載 ; 參考:《爆炸與沖擊》2017年04期
【摘要】:通過(guò)6根圓形中空夾層鋼管超高性能鋼纖維混凝土(UHPSFRCFDST)柱爆炸破壞實(shí)驗(yàn),研究了軸壓、折合距離、空心率和迎爆面形狀對(duì)其動(dòng)態(tài)響應(yīng)及損傷破壞的影響,并運(yùn)用LS-DYNA軟件建立了爆炸荷載作用下UHPSFRCFDST柱動(dòng)態(tài)響應(yīng)的有限元模型。在驗(yàn)證了模型有效性的基礎(chǔ)上,運(yùn)用參數(shù)化分析方法,研究了軸壓比、空心率、含鋼率、內(nèi)層和外層鋼管徑厚比及其強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)圓形UHPSFRCFDST柱抗爆性能的影響。結(jié)果表明:有限元模型能夠有效地分析UHPSFRCFDST柱在爆炸荷載作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及損傷破壞;在小于臨界軸壓時(shí),提高軸壓比能夠提升UHPSFRCFDST柱抗爆性能,但超過(guò)臨界軸壓后繼續(xù)提高反而會(huì)加重其損傷破壞;減小空心率或內(nèi)、外層鋼管徑厚比均可有效提升UHPSFRCFDST柱的抗爆性能,提高含鋼率或外層鋼管強(qiáng)度也能達(dá)到相同效果,但提高內(nèi)層鋼管強(qiáng)度對(duì)其抗爆性能的提升作用并不顯著。
[Abstract]:The effects of axial compression, folding distance, hollow ratio and the shape of explosion face on the dynamic response and damage failure of UHPSFRCFDST columns are studied through the explosion failure experiments of six circular hollow sandwich steel tube columns with ultra-high performance steel fiber reinforced concrete (SFRC). The finite element model of the dynamic response of UHPSFRCFDST column under explosive load is established by using LS-DYNA software. Based on the validity of the model, the effects of the key parameters, such as axial compression ratio, air heart rate, steel content, diameter to thickness ratio of inner and outer steel pipe and their strength, on the anti-explosion performance of circular UHPSFRCFDST columns were studied by means of parameterized analysis method. The results show that the finite element model can effectively analyze the dynamic response and damage failure of UHPSFRCFDST columns under explosive loading, and improve the anti-explosion performance of UHPSFRCFDST columns when the axial compression ratio is less than critical axial compression. However, if it continues to increase beyond the critical axial pressure, it will aggravate the damage and damage. Reducing the air heart rate or the ratio of diameter to thickness of outer steel tube can effectively enhance the anti-explosion performance of UHPSFRCFDST columns, and increase the steel content or the strength of the outer steel tube can also achieve the same effect. However, improving the strength of inner steel tube has no significant effect on its anti-explosion performance.
【作者單位】: 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院;天津城建大學(xué)天津市土木建筑結(jié)構(gòu)防護(hù)與加固重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51278326) 國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2012BAJ07B05) 天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(14ZCZDSF00016)
【分類(lèi)號(hào)】:TU352.13;TU398.9
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,本文編號(hào):1865397
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