钢管混凝土柱横向冲击的动力学研究.pptx

钢管混凝土构件低速横向 冲击性能研究;主要内容;一、研究背景; 钢管混凝土和其它混凝土结构一样,在役期间,不可避免地要受到意外撞击的作用,如失事飞机对高层、超高层建筑的冲击,船舶因偏离航线对桥梁和海上钻井平台的撞击,爆炸对地面及地下结构的冲击,汽车对混凝土结构的意外碰撞等。钢管混凝土常作为建筑的梁、柱承重结构,其遭受撞击时,一旦损伤和破坏将引起生命和财产的巨大损失。因此,结构受撞击破坏的研究有着十分重要的工程背景,受到工程界的高度重视。由于钢管混凝土构件强度高,变形能力强,具有良好的吸能能力,其组合结构已经在土木工程结构中得到了广泛的应用，如超高层建筑、多层住宅建筑、大跨空间结构、地铁站、电力塔架和桥墩等。因此,无论从结构意外撞击的角度,还是从钢管混凝土的开发应用角度,都急需对钢管混凝土构件的耐撞性做出评价。 ; 目前对于钢管混凝土等结构形式在冲击荷载下的力学性能已经展开了一些相关的研究工作，包括试验研究和理论研究。理论研究主要包括数值模拟和简化模型。很多研究者建立了相关的有限元模型，并采用试验数据对模型的精度进行了验证。 但对于钢管混凝土构件的冲击问题中还有待进一步深入研究。特别是内配型钢的钢管混凝土构件，作为一种新型组合构件，已经在工程实践中得到应用，但现有实验中对这种类型的构件的抗冲击试验还很少。所以系统研究其力学性能及设计方法具有重要的意义。;二、试验整理;目前对于钢管混凝土结构的冲击问题的试验研究：; 侯川川(2012)[6]利用湖南大学重型超高落锤试验机对圆钢管混凝土的抗冲击性能进行了试验研究,并基于ABAQUS 进行了有限元分析，结果发现模拟和试验吻合较好。 朱翔(2015)[7]采用太原理工大学落锤冲击试验机完成了对加轴力和未加轴力两种情况下的RC柱，外包钢管加固RC柱,及新型复合柱在侧向冲击下的试验研究。基于抗冲击试验结果，采用三种通用非线性有限元软件MSC.Marc、ABAQUS 和Ansys/LS-DYNA对撞击试验进行了模拟，对比了有限元模拟的计算结果，对不同类型柱子建议了最为合适的分析软件。 ;国内钢管混凝土在冲击荷载下的???验研究结果汇总于表 2.1;三、数值模拟;3.1 试验工况 ; 试验加载方法：给出落锤的质量和撞击试件瞬时的冲击速度等试验参数，落锤冲击在试件的中部，如下图所示：;3.2 建模要点 ;3.2.2; 可以看出，钢管混凝土构件发生了明显的弯曲变形，材料塑性变形主要分布在跨中冲击部位附近。截面上部和底部塑性区域范围较广，且应变数值较大。从跨中截面变形图示中可以看出，由于落锤的接触作用，截面顶部发生了局部凹陷，但凹陷量很小，变形后截面基本仍保持为圆形。 ;Visualization：;3.2.4 模型验证 ;四、遇到问题;1.不知道如何提取冲击力时程曲线;四、近期计划;1.看外文文献，整理外文的实验数据： 2.调试模型，并能够提取冲击力时程曲线。 3.整理试件的冲击力时程曲线和跨中挠度曲线数据。为以后的模拟做准备。;谢 谢 ！