【摘要】：鋼管混凝土結(jié)構(gòu)擁有良好的力學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于高層建筑和橋梁橋墩等結(jié)構(gòu),沖擊荷載是以上結(jié)構(gòu)在正常工作中不可避免的一種意外荷載作用,一旦發(fā)生,可能導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)喪失承載能力,因此需要對(duì)其進(jìn)行分析研究。近年來(lái),方鋼管混凝土構(gòu)件由于截面慣性矩大、節(jié)點(diǎn)施工較簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到工程界的重視。本文運(yùn)用ABAQUS/Explicit有限元求解器對(duì)方鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊荷載下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析,主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1)建立圓形截面與方形截面鋼管混凝土構(gòu)件側(cè)向沖擊模型,對(duì)參考文獻(xiàn)中的試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了模擬,從多個(gè)方面驗(yàn)證了該模型的正確性,給出一些簡(jiǎn)化的模型參數(shù),對(duì)后續(xù)簡(jiǎn)化模型計(jì)算有參考意義。2)采用建立的有限元模型對(duì)方鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊荷載下的工作機(jī)理進(jìn)行了分析,從沖擊力和變形的發(fā)展過(guò)程、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變狀態(tài)、能量狀態(tài)以及軸力耦合的影響等五個(gè)方面詳細(xì)分析方鋼管混凝土構(gòu)件在沖擊荷載下的破壞過(guò)程,探討方鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊荷載下的應(yīng)力應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)情況,能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程,軸力作用下的沖擊力以及跨中撓度變化。通過(guò)對(duì)比不同截面構(gòu)件受側(cè)向沖擊作用下的動(dòng)力響應(yīng),發(fā)現(xiàn)方鋼管混凝土構(gòu)件在沖擊過(guò)程抵抗變形的優(yōu)勢(shì)。3)對(duì)影響方鋼管混凝土梁在沖擊荷載下力學(xué)性能的主要參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)分析。包括材料強(qiáng)度、截面含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比、沖擊速度、沖擊截面尺寸和沖擊位置等。參數(shù)分析結(jié)果表明,鋼材屈服強(qiáng)度、截面含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比和沖擊高度是影響構(gòu)件截面動(dòng)力抗彎強(qiáng)度的主要參數(shù)。4)結(jié)合塑性鉸移行理論、結(jié)構(gòu)靜塑性破壞理論和塑性動(dòng)力學(xué)沖擊理論中對(duì)梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)的剛塑性分析方法,在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)回歸分析提出了方鋼管混凝土構(gòu)件截面動(dòng)力抗彎強(qiáng)度提高系數(shù)實(shí)用計(jì)算公式,與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的對(duì)比表明,實(shí)用計(jì)算公式精度良好。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU398.9

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