考虑不同强度钢材动态本构模型差异的钢管混凝土侧向抗冲击性能有限元分析

材料高强化是现代建筑结构的趋势,而采用普通结构钢的动态本构模型直接推演高强钢管混凝土构件的动态力学性能将会带来较大的偏差。为此,讨论了不同强度结构钢的应变率效应及其动态本构模型,并在有限元模型验证的基础上进行圆形与方形截面钢管混凝土侧向抗冲击性能的有限元分析,考察钢材强度与动态本构模型差异的影响。研究表明,随着钢材强度的提高,钢管混凝土的侧向抗冲击性能增强,但与采用不同强度等级钢材的实际动态本构模型相比,采用普通强度钢材模型直接推演分析高强钢管混凝土构件的动态力学响应,会高估钢管混凝土构件的冲击力平台值而低估其跨中位移,即高估钢管混凝土构件的抗冲击性能,且这一高估现象亦会随着钢材强度与冲击能的增大而更加显著。对于受撞后果为中等及高危程度的钢管混凝土构件,需进行精细化有限元分析评估其抗冲击性能。