侧向冲击作用下圆钢管混凝土构件的数值模拟分析

首先利用LS—DYNA程序对一圆钢管混凝土构件落锤冲击试验进行数值模拟;然后对1根两端固支的钢管混凝土构件在侧向冲击作用下的动力响应进行分析,模拟过程中混凝土采用能较好模拟复杂试验结果的CONCRETE_DAMAGE_REL3模型,钢管采用随动硬化模型,同时通过共用节点方法模拟钢管和混凝土之间的相互作用,通过面面接触方式模拟冲击体与构件之间的接触作用;最后对两端固支的钢管混凝土构件在不同条件下的动力响应进行比较和分析,得到了冲击体动能、冲量对构件变形、支座和跨中内力的影响。结果表明：试验结果与数值模拟结果符合较好,采用该数值模拟方法可以很好地模拟圆钢管混凝土构件在侧向冲击荷载作用下的动力响应。     

简支钢管混凝土构件侧向冲击挠度的数值模拟

介绍了用LS-DYNA3D显式有限元程序，通过建立简支钢管混凝土模型，分析研究了钢管混凝土构件受到侧向冲击物冲击时，钢管混凝土侧向变形的影响因素及其变化规律。     

基于VUMAT的钢管混凝土冲击数值模拟

在侧向撞击作用下，分析了钢管混凝土构件动态力学响应及不同混凝土动态本构模型适用性。文中基于ABAQUS软件分别采用Holmquist-Johnson-Cook(HJC)和欧洲混凝土协会规范动态增长因子（DIF）的动态本构模型。结果表明有限元结果与试验结果吻合度较好，验证了数值模型和二次开发的HJC材料子程序的准确性，HJC模型的VUMAT子程序能够用于受侧向冲击下的钢管混凝土构件的动态力学行为分析。     

钢管混凝土构件侧向冲击动力响应的实验研究

通过落锤冲击实验，对固简支钢管混凝土柱在侧向冲击荷载作用下的动力响应问题进行了研究，分析了钢管壁厚、落锤冲击高度对最大冲击力、冲击力作用时间及构件挠度值等因素的影响，为钢管混凝土构件耐撞性能的研究提供了依据。     

钢管混凝土构件在冲击荷载作用下的模拟分析

运用LS-DYNA显示有限元程序,分析了钢管混凝土构件受到侧向冲击物冲击时,钢管混凝土的挠度与冲击部位、冲击能量、含钢率、混凝土等级之间的关系,建立了挠度和冲击能量之间的关系式以及冲击部位不同时挠度之间的关系.     

侧向低速冲击作用下钢管混凝土构件开裂评估模型及影响因素研究

基于落锤冲击试验研究了钢管混凝土构件发生变形、开裂及断裂的受力机理,试验表明,构件在开裂前存在明显的局部响应过程,在冲击位置及支座截面发生局部凹陷和屈曲,临界开裂能量主要由整体变形耗能和局部耗能所决定。结合数值模拟得到了基于冲击质量和冲击速度的开裂评估曲线,从能量角度建立了可以考虑构件局部耗能的开裂评估模型,并研究了冲击位置、混凝土强度、钢管强度、含钢率对开裂评估模型的影响。结果表明：使构件处于临界开裂状态的冲击能量并非一个定值,在冲击速度大、质量小时,构件的局部响应更加明显且局部耗能更多,因此临界开裂能量变大;随着冲击质量增大,开裂评估模型逐渐收敛于水平渐近线,即最小临界开裂能量,根据冲击能量与开裂评估模型的关系可以判断构件的局部损伤及开裂状态;改变冲击位置对构件开裂评估模型的影响较大,增大钢管强度及含钢率可以有效提高构件抵御冲击开裂的性能,但提高混凝土强度对构件开裂状态的影响不明显。     

钢管混凝土梁在侧向冲击荷载作用下动力响应的试验研究和数值模拟

钢管混凝土构件和其他材料的结构构件一样,在役期间不可避免地要受到意外撞击,为了了解其破坏过程进而为结构设计提供理论依据,对套箍系数分别为1、1.15和1.9的两端简支钢管混凝土梁在不同侧向冲击能作用下的动力响应进行试验研究和仿真分析。动载试验在DHR-9401落锤式冲击实验机上进行,试验过程中通过力传感器和应变片记录冲击力时程曲线和试件特定位置的应变时程曲线,试验结束后测量试件整个跨度范围内的侧向位移,获得试件残余变形模态。利用ANSYS/LS-DYNA软件,采用PLASTIC-KINEMATIC和SOIL-CONCRETE材料模型分别模拟钢管和其核心混凝土材料,对试验过程进行数值模拟,得到的跨中挠度和冲击力时程曲线与试验结果非常一致,进而对试件的应变变化情况进行深入的研究,给出钢管混凝土试件的临界破坏状态。研究结果表明,套箍系数是影响构件临界破坏能量的一个最重要的因素,临界破坏能是套箍系数的二次函数。     

动荷载作用于钢管混凝土构件形成塑性铰的研究

钢管混凝土构件在侧向动荷载作用下产生塑性变形,从而使能量消耗在塑性铰中.利用有限元程序ANSYS/DYNA,验证了模型的正确性,分析并拓延了塑性铰的有关性质,以便在抗震设计中加以有效利用.     

侧向冲击对钢管混凝土受压承载力影响研究

为研究侧向冲击作用对钢管混凝土结构性能的影响,首先基于ABAQUS的非线性有限元静态、动态计算方法,采用实体、壳体单元对钢管混凝土结构受压承载力及受侧向撞击后的变形进行了数值模拟,数值模拟结果与已有试验结果吻合较好。同时为了验证准静态计算方法的有效性,采用静态、准静态计算对受撞击前钢管混凝土结构的受压承载力进行了模拟,模拟结果同样吻合良好,且准静态计算降低了分析难度。最后用准静态计算方法给出了构件受撞击后剩余受压承载力的拟合计算公式。结果表明:撞击速度越大,构件局部变形越大,屈服荷载越低;约束效应系数为影响钢管混凝土构件抗冲击性能的重要因素;拟合计算公式具有一定的参考价值。     

内置CFRP型材方钢管混凝土构件抗侧向冲击性能有限元分析

采用ABAQUS有限元分析软件,研究内置工字形CFRP型材方钢管混凝土构件在侧向冲击荷载作用下的受力性能.通过考虑动态响应下材料的应变率效应来计算材料强度,并建立有限元模型对冲击全过程、应力-应变关系以及构件的耗能状态进行研究.通过变换冲击能量、含钢率、剪跨比和材料强度等条件,对构件抗冲击性能进行参数分析.研究结果表明...     

Numerical simulation of the lateral pipe intake: flow and sediment field

Hydraulic characteristics of the flow and sediment transport conditions are among the most important issues in design of the lateral intakes in order to minimize the flow loss. In this study, a 3D numerical model has been employed in a parametric study to study the performance of a lateral pipe intake. Observations indicated that the flow was affected by the pipe intake so that the recirculation area was close to the wall of the main channel, the wall of the lateral pipe intake and back of the lateral pipe intake. The pipe intake in vertical direction to the main channel showed the highest performance, although sedimentation behind the pipe intake in this diversion angle was higher. In addition, pipe intake showed a quite acceptable performance for almost 40% intrusion to the main channel width. Relationships for the coefficient of discharge were also developed.     

钢纤维混凝土裂缝梁钢纤维阻裂作用数值模拟

通过建立钢筋钢纤维混凝土裂缝梁及其数值模拟模型，借助ANSYS分析了两种梁在荷载作用下的应力与挠度变化，指出钢纤维能有效阻止裂缝的开展，并能明显缓和裂缝尖端处应力，减小梁的挠度。     

冲击荷载作用下钢管混凝土梁的力学行为

通过对钢管混凝土的研究，介绍了用大型通用有限元计算软件ansys计算钢管混凝土梁在不同冲击荷载下的力学行为，取得在冲击荷载下的变形曲线，应力应变，加速度时程曲线，为进一步了解钢管混凝土提供了参考。     

浅谈钢管混凝土结构的特点及其工程应用

在介绍钢管混凝土结构特点的基础上，阐述了钢管混凝土结构的研究与发展现状，列举了钢管混凝土结构在我国的应用，表明钢管混凝土结构的应用范围将不断扩大。     

型钢混凝土柱和钢管混凝土柱结构设计比较

比较了型钢混凝土柱和钢管混凝土柱的工作原理和计算方法,分析了实际应用中各自的优缺点,指出在实际设计中应充分发挥两者的优点,使这两种结构形式的特点真正体现出来,更有效地实现设计意图.     

钢管混凝土结构在山西省的应用与发展

通过介绍钢管混凝土结构在我国和山西省的应用与发展以及钢管混凝土结构的优点，阐明了钢管混凝土结构在该省建筑业发展中的前景与作用。     

不同竖向荷载下PHC管桩水平承载性能研究

在桩基设计中通常分别确定单桩的竖向和水平向承载力,而不考虑竖向荷载与水平荷载之间的相互作用对桩承载力的影响,这显然不能反映桩的真实受力状况。本文通过现场的载荷试验,分析了PHC管桩在不同竖向荷载下的水平承载性能,利用有限元软件ANSYS对该实例进行数值模拟,结果表明：在先施加竖向荷载再施加水平荷载时,存在一个最优的竖向...     

预应力钢绞线超高强混凝土管桩受弯性能研究

为解决普通预应力超高强混凝土管桩水平承载力低和变形能力差的问题,提出了预应力钢绞线超高强混凝土管桩。通过3种常用桩型6根试件的足尺受弯性能试验、有限元分析,对比了预应力钢绞线超高强混凝土管桩与普通预应力超高强混凝土管桩在抗裂性能、受弯承载力、变形能力及破坏特征等方面的差异。研究结果表明：以钢绞线替代钢棒作为主筋可以有效提高管桩受弯状态下的变形能力和承载力;预应力钢绞线超高强混凝土管桩均以受压区混凝土压碎破坏,而普通预应力超高强混凝土管桩均以预应力钢棒拉断破坏;所建立的数值模型可以合理预测管桩的受弯性能,模拟得到的桩身裂缝分布与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土柱施工浇筑高度分析

为研究一次性浇筑混凝土高度对钢管混凝土柱施工安全的影响,分析了不同浇筑高度下钢管外壁和内肋的应力及变形,探讨了钢管混凝土柱可一次最大浇筑高度,并与实测结果进行了对比分析,得出了一些有益的结论。