[硕士]简支钢管构件在侧向冲击荷载作用下响应分析

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

内容简介

　　[硕士]简支钢管构件在侧向冲击荷载作用下响应分析　　学科专业: 水工结构工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：太原理工大学　　学位年度：2007　　 钢管混凝土因其具有一系列的优点，而被广泛应用到建筑结构、桥梁、工业厂一房、防护工程当中作为主要支撑结构，其在服役期间除了承受正常的设计荷载外，还不可避免的要承受诸如撞击、地震和爆炸等强动荷载。作为主要的支撑构件，一旦其破坏，后果往往是非常严重的。因此，我们必须考虑其在强动荷载下的动力响应。近年来，随着美国“9.11”事件的发生，在冲击荷载作用下结构的动力响应已经成为各国专家学者关注的课题，但对钢管混凝土耐撞性研究领域还属空白。本文针对此，采用试验和数值模拟相结合的手段对钢管混凝土构件在侧向冲击荷载作用下的动力响应进行研究。　　 本文以圆形截面的钢管混凝土构件为研究对象，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对钢管混凝士在侧向冲击下的动力响应进行研究，并利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了大量的拓展分析，对钢管混凝土构件在冲击荷载作用下的耐撞性及其影响因素进行了初步的探讨和分析。　　 文中试验部分介绍了一端固结另一端简支的钢管混凝土构件，在不同冲击能量下的冲击试验，实测了构件在冲击荷载作用下的冲击力时程曲线，构件最终挠曲线及特征点处的加速度时程曲线等。研究分析了在冲击荷载作用下，冲击力、挠度的变化规律以及其同含钢率和能量的关系，同时对构件的破坏形态等问题也做了分析，为数值模型的建立提供依据。　　 在总结试验研究的基础上，利用AIVSYS/LS-DYNA动力有限元分析程序进一步对固简支钢管混凝土构件的冲击过程进行了模拟与延拓分析，得到了一些物理试验中所未能观察和纪录到的现象与数据，包括位移、加速度、速度时程曲线，塑性铰处钢管的应力场、应变场等，分析了构件在冲击荷载作用下的运动过程及冲击能量、含钢率对应力、应变、冲击力、挠度的影响规律。同时通过延拓分析、归纳和计算，得到构件在形成塑性铰时所能承受的动力塑性极限弯矩，构件挠度、冲击力、塑性铰形成位置同冲击部位的关系以及冲击能量同挠度的关系式。　　 为了使模拟的构件更能接近工程实际，在本文最后还做了施加有轴向静压力的钢管混凝土构件侧向冲击的数值模拟，探讨轴压力对构件侧向冲击性能的影响，并得出构件挠度同轴压力及冲击能量的关系式和构件破坏时的临界能量同轴压力的关系式。　　 本文为进一步研究钢管混凝土结构提供了分析方法和依据，同时为工程师在设计相关结构时提供了参考。

专题推荐

• · 侧向挡块施工
• · 下承式钢管拱桥图纸
• · 钢管拱放样下料

培训课程

• · 施工技能课程五折，机不可失
• · 【预售】施工前期必备技能
• · 道路路基施工必备知识
• · 市政施工基础入门培训
• · 施工识图读图，这些要掌握!