落锤冲击作用下RC梁的动力响应研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:atta2002
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碰撞冲击本身是一种灾害,恐怖袭击、车船撞击等使各类结构面临着直接的碰撞威胁;车祸、地震等灾害的的次生灾害中也包括对结构的碰撞冲击作用,由此可见,结构面临的碰撞冲击威胁在日愈增大。碰撞冲击荷载发生概率低,但一旦发生就可能给结构带来严重的甚至致命的破坏。现行的各类规范中,没有专门针对碰撞冲击荷载的设计条款,所以对构件或结构的碰撞冲击响应的研究有着重要意义,能够推动我们对碰撞冲击荷载的认识日趋完备,为将相关条款写入规范做好准备。本论文以有限元软件LS-DYNA为工具,对落锤冲击作用下的RC梁的动力响应开展研究,主要内容如下:(1)落锤冲击作用下RC梁的有限元建模。一方面研究建模中比较重要的细节的处理方式,如网格尺寸、沙漏控制及钢砼的粘结处理方式等,另一方面将本论文的建模分析结果与相关文献对比,验证模型的正确性,主要进行了两次验证:一是将弹性杆碰撞问题的LS-DYNA分析结果与解析解对比,证明LS-DYNA解决碰撞问题的正确性;一是将落锤冲击RC梁的LS-DYNA分析结果与一篇参考文献对比,证明对落锤冲击RC梁问题建模的可靠性。(2)对混凝土HJC本构模型进行参数敏感性分析。HJC模型有22个参数,其中与材料性质相关的有18个,对这18个参数都进行参数敏感性分析,最终识别出HJC模型的敏感参数有6个:A、B、G、Pl、μl和fc,然后具体分析这6个参数的改变对冲击响应的影响趋势。(3)研究影响冲击响应的相关因素。选取RC梁的跨中挠度和冲击力为响应指标,混凝土强度、纵筋配筋率、梁跨度、冲击位置、落锤质量和落锤速度为假定影响因素。经研究发现,对跨中(冲击点)挠度响应影响较明显的因素是:纵筋配筋率、梁跨度、冲击位置、落锤质量和落锤速度。对冲击力影响较明显的因素是:纵筋配筋率、梁跨度、冲击位置和落锤速度。
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