【摘要】：鋼管混凝土結構擁有良好的力學性能,廣泛應用于高層建筑和橋梁橋墩等結構,沖擊荷載是以上結構在正常工作中不可避免的一種意外荷載作用,一旦發(fā)生,可能導致整體結構喪失承載能力,因此需要對其進行分析研究。近年來,方鋼管混凝土構件由于截面慣性矩大、節(jié)點施工較簡易等優(yōu)點,越來越受到工程界的重視。本文運用ABAQUS/Explicit有限元求解器對方鋼管混凝土構件在側向沖擊荷載下的動力響應進行分析,主要研究內容和成果如下:1)建立圓形截面與方形截面鋼管混凝土構件側向沖擊模型,對參考文獻中的試驗現(xiàn)象進行了模擬,從多個方面驗證了該模型的正確性,給出一些簡化的模型參數(shù),對后續(xù)簡化模型計算有參考意義。2)采用建立的有限元模型對方鋼管混凝土構件在側向沖擊荷載下的工作機理進行了分析,從沖擊力和變形的發(fā)展過程、應力狀態(tài)、應變狀態(tài)、能量狀態(tài)以及軸力耦合的影響等五個方面詳細分析方鋼管混凝土構件在沖擊荷載下的破壞過程,探討方鋼管混凝土構件在側向沖擊荷載下的應力應變增長情況,能量的轉換過程,軸力作用下的沖擊力以及跨中撓度變化。通過對比不同截面構件受側向沖擊作用下的動力響應,發(fā)現(xiàn)方鋼管混凝土構件在沖擊過程抵抗變形的優(yōu)勢。3)對影響方鋼管混凝土梁在沖擊荷載下力學性能的主要參數(shù)進行了參數(shù)分析。包括材料強度、截面含鋼率、長細比、沖擊速度、沖擊截面尺寸和沖擊位置等。參數(shù)分析結果表明,鋼材屈服強度、截面含鋼率、長細比和沖擊高度是影響構件截面動力抗彎強度的主要參數(shù)。4)結合塑性鉸移行理論、結構靜塑性破壞理論和塑性動力學沖擊理論中對梁動態(tài)響應的剛塑性分析方法,在參數(shù)分析的基礎上,通過回歸分析提出了方鋼管混凝土構件截面動力抗彎強度提高系數(shù)實用計算公式,與數(shù)值計算結果的對比表明,實用計算公式精度良好。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9

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本文編號：2572725