侧向冲击下固简支钢管混凝土构件的数值模拟

在实验的基础上，运用有限元分析软件ANSYS／IS～DYNA，对一端固支一端简支的圆钢管混凝土在侧向冲击荷载作用下进行数值模拟，主要研究了钢管混凝土的整体变形情况。     

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。     

冲击荷载下钢管混凝土构件与钢构件性能比较

通过两组试验，一组是在侧向冲击荷载下，另一组是在轴向冲击荷载下，对钢管混凝土构件和钢构件在冲击荷载下的变形和冲击力峰值进行了对比分析和研究，指出钢管混凝土构件与钢构件相比不仅在静力方面有很大的优势，而且在动力方面尤其是在冲击作用下表现出更大的优势。     

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。     

圆钢管混凝土柱侧向偏心冲击的动力仿真分析

通过对不同钢壁厚度的钢管混凝土构件以及对同直径混凝土构件的冲击模拟,分析了钢管约束效应系数对构件变形和冲击抗力的影响,比较了钢管混凝土与混凝土两种材料构件在抗冲击能力方面的差异,表明有限元分析软件在模拟复杂问题尤其是对钢管混凝土这种不易看到内部破坏过程材料的模拟方面具有极大的优越性。     

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...     

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。     

侧向冲击下钢管混凝土(CFST)构件的性能:试验和有限元模型

研究钢管混凝土(CFST)构件的冲击特性。通过一系列试验来获得侧向冲击下受冲击力影响的组合构件的失效模式和时程分析。试验参数包括CFST样本的轴向载荷等级、约束因素和冲击能。建立一个包含钢筋和混凝土材料应变率效应、钢管和核心混凝土间相互作用以及外部钢管对核心混凝土约束效应的有限元模型。试验数据被用于验证有限元模型的准确性且基本上与之吻合。同时使用有限元模型进行了CFS冲击性能的全过程分析。     

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。     

低周反复荷载作用下SRHC短柱延性的试验研究

利用 14根剪跨比λ =2 0的试件对钢骨高强混凝土 (SRHC)短柱的抗震性能进行了试验研究 ,分析了轴压力系数、配箍率对钢骨高强混凝土 (SRHC)短柱位移延性的影响 ,分析了短柱的主要破坏形态。并得出了影响因素和位移延性间的关系曲线。根据试验结果 ,在满足一定延性的基础上 ,提出钢骨高强混凝土短柱的轴压力系数限值     

预制管混凝土圆柱受压性能试验研究

预制管混凝土圆柱主要由外层高强度混凝土预制管和核心现浇混凝土组成,可有效实现施工快速化并节省模板。通过轴压试验,结果表明预制管混凝土圆柱具有可靠的轴压性能。通过改变配筋、壁厚及钢筋位置进一步分析,表明钢骨混凝土预制管混凝土圆柱的性能最好,增加壁厚可有效提高圆柱的极限荷载和整体刚度,钢筋位置影响不大。根据试验结果提出圆柱极限荷载条件下轴压承载力计算公式,计算公式与试验值吻合较好。     

钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究

试验研究和工程实践表明,钢纤维混凝土具有良好弯曲韧性,《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38∶2004)在隧洞支护与补砌、工业建筑地面设计中引入弯曲韧度指数和弯曲韧度比,这与以往基于ASTMC1018弯曲韧性指数不同。通过四点弯曲梁弯曲韧性试验,利用不同方法计算弯曲韧性指标,对钢纤维体积率和混凝土强度对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响进行分析。     

新型钢管混凝土技术的应用

简述钢管混凝土框架结构体系的主要施工工序,介绍关键工序的施工要点和作法,对钢管混凝土所具有的优势和推广前景进行分析。     

某钢管混凝土转换桁架支座节点分析

钢管混凝土转换桁架支座节点为结构的关键节点,且受力复杂。结合科威特中央银行大厦工程,对转换桁架与混凝土连接处支座节点进行受力分析。采用ANSYS有限元分析软件,考虑材料非线性,探讨该复杂节点的受力特点,提出转换桁架与下部钢管混凝土柱及混凝土剪力墙连接节点的设计方案,可为今后设计人员在此类节点设计时提供参考。     

钢管活性粉末混凝土在现代结构中的应用

通过与几种工程材料的比较,可以看出活性粉末混凝土的优异性能,概括了钢管混凝土的性能,提出了钢管活性粉末混凝土的特性,并探讨了其在现代工程与结构中的应用。     

钢管再生混凝土短柱轴压性能试验研究

通过对6根钢管再生混凝土短柱及3根普通钢管混凝土短柱进行轴压试验,研究不同长径比和再生骨料取代率对钢管再生混凝土短柱轴压力学性能的影响。研究结果表明:钢管再生混凝土短柱的变形破坏形式与普通钢管混凝土短柱相似;随再生骨料取代率及长径比的增加,钢管再生混凝土短柱的极限承载力下降。基于试验验证普通钢管混凝土短柱极限承载力计算方法对钢管再生混凝土短柱的适用性,计算值与试验值吻合较好。     

钢管混凝土结构抗震试验研究综述

钢管混凝土结构性能良好,应用范围越来越广,国内外对钢管混凝土工作机理、力学性能等方面的试验研究也越来越深入。本文在总结文献的基础上,介绍了国内外学者对钢管混凝土构件、节点、体系的抗震研究现状,并指出了试验研究中存在的一些问题,提出了对钢管混凝土结构试验研究的建议。     

钢框架-支撑体系侧向刚度分析

从弹性位移限制、最小剪重比、重力二阶效应、结构的整体稳定四个方面就钢框架-支撑体系在多遇地震作用下合理确定其抗侧刚度进行分析探讨,以利于工程初步方案的设计.     

高抛自密实钢管混凝土的配制与工程应用

通过优选原材料，采用双掺矿物掺合料，掺加新型聚羧酸高效减水剂和优质CSA型膨胀剂，配制出补偿收缩自密实混凝土，采用高位抛落免振捣法施工，成功应用于实际工程。