沖擊荷載下圓鋼管混凝土構件的工作機理分析:
沖擊過程為快速加載過程,本問的研究中鋼管混凝土構件的沖擊加載過程一般在幾十微秒內完成。相比于靜力加載,很多其他因素會對結構的力學性能造成影響,如應力波的傳播,材料的應變率效應和慣性力的影響等。因此需要對結構在沖擊荷載下的受力和變形等工作機理進行分析。以便深入了解構件的抗沖擊性能。
本章以第3章建立的有限元模型為基礎對鋼管混凝土構件在沖擊荷載下的工作機理進行了分析。分析內容主要包括構件的破壞形態、沖擊力(F)、變形(∆)、受力狀態、應力(σ)、應變(ε)、內力和耗能能力等。并對軸力對構件抗沖擊能力的影響進行了分析。
在此基礎上,本章對影響構件在沖擊荷載下力學性能的主要因素,如鋼材屈服強度(fy)、混凝土強度(fcu)、構件截面含鋼率(α)、截面直徑(D)、長細比、沖擊高度(H)、沖擊物質量(m0)、沖擊位置和沖擊物塑性等的影響進行了分析。最后基于參數分析的結果,在大量算例的基礎上通過回歸分析得到了鋼管混凝土構件截面動力抗彎強度的實用計算公式。
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