柔性冲击下钢筋混凝土柱的动态响应

为给钢筋混凝土结构的抗冲击设计和性能评估提供理论参考,通过建立柔性冲击下钢筋混凝土柱精细化有限元模型,分析钢筋混凝土柱的冲击响应和损伤破坏模式.根据柱的破坏特征,提出一种构件冲击损伤评估方法,并探讨冲击体刚度、冲击质量、冲击速度和轴压比对冲击力、破坏模式和损伤机理的影响规律.结果表明:冲击体刚度会显著影响钢筋混凝土柱的动态响应;柔性冲击体在撞击过程中首先通过自身变形消耗部分初始动能,从而减小钢筋混凝土柱在局部响应阶段发生剪切破坏的概率;当冲击体刚度保持不变时,冲击速度对钢筋混凝土柱动态响应的影响比冲击质量显著;轴压比的增大在一定程度上可提高钢筋混凝土柱的抗冲击能力.     

侧向冲击荷载下钢筋混凝土墩柱的性能

采用数值仿真技术建立了足尺钢筋混凝土墩柱精细有限元模型, 分析了侧向冲击荷载下墩柱的动态响应和抗冲击性能, 提出了一种基于截面损伤因子的损伤评估方法, 讨论了不同碰撞参数对钢筋混凝土墩柱破坏模式和损伤机理的影响.结果表明: 冲击荷载下钢筋混凝土墩柱的耗能主要分为接触区域局部耗能和构件整体耗能; 当冲击体的初始动能恒定时, 冲击质量和冲击速度的不同组合会导致钢筋混凝土墩柱损伤破坏机理的显著差异; 基于截面损伤因子的损伤评估方法可以比较准确地描述墩柱的破坏状态.轴压力对墩柱抗撞能力的有利贡献比较有限, 且墩柱随着轴力的增大更易发生剪切破坏; 冲头刚度对碰撞力和墩柱动态响应的影响十分显著.      

重型拖挂卡车撞击桥墩的数值仿真及碰撞力特征分析

车辆撞击桥梁事故中,车辆结构形式对碰撞事故后果的影响显著。基于有限元软件LS-DYNA建立了精细的集装箱卡车数值模型,并对重型卡车碰撞桥墩过程进行了数值模拟。通过与实车撞击实验中的车辆破坏形态进行对比,确认了本文数值模型的合理性。基于该集装箱卡车模型,本文研究了不同车辆参数对车辆碰撞力的影响,其中包括集装箱货物刚度、车辆与桥墩的偏心距以及车辆速度等因素。讨论了各个参数对碰撞力变化特征及碰撞力峰值的影响规律。     

灌浆套筒连接装配式混凝土柱抗撞性能研究

为研究撞击荷载下灌浆套筒连接装配式混凝土（Precast Concrete, PC）柱的力学性能和损伤机理，采用数值仿真技术建立了PC柱精细有限元模型，并完成了模拟方法的验证，分析了PC柱的撞击响应特征与传统现浇混凝土（Cast-in-Place Concrete, CIPC）柱的差异，讨论了撞击位置、轴压力、接缝强度和套筒连接强度等参数对PC柱抗撞性能的影响，并从曲率分布的角度分析了PC柱的损伤特性。结果表明：相同撞击条件下PC柱和CIPC柱的非线性力学行为比较接近，但两者柱底的传力机制和破坏形态差异明显；曲率分布能直观描述PC柱的损伤细节特征；撞击位置的变化会改变PC柱的抗力机制，而轴压比在一定程度上可提高PC柱抗撞能力；由于撞击荷载的局部效应显著，接缝强度和套筒连接强度主要影响接缝附近柱体的损伤机理。