（1）空鋼管結(jié)構(gòu)：
鋼管結(jié)構(gòu)在各種工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，對(duì)其在橫向沖擊作用下研究已經(jīng)有一些成果。Jones和Birch（1992b）總結(jié)了之前的一些理論和試驗(yàn)研究結(jié)果，其中理論研究通常采用剛塑性模型進(jìn)行計(jì)算，并且通常假定荷載為準(zhǔn)靜態(tài)，按照靜力荷載進(jìn)行計(jì)算。
Jones和Birch（1992a）進(jìn)行了兩端固定圓管受楔形體側(cè)向沖擊的試驗(yàn)研究，共進(jìn)行了130根構(gòu)件的試驗(yàn)，沖擊部位分別位于跨中、四分之一跨和支座附近。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋼管構(gòu)件撞擊過程中的變形可分為三個(gè)階段，局部褶皺變形階段、局部褶皺和整體彎曲階段和回彈階段。試驗(yàn)最終的破壞形態(tài)分為四種形式：支座內(nèi)部截面剪切滑移、支座延性斷裂、沖擊位置剪切滑移和支座底部表面屈曲。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明構(gòu)件最終變形大小與沖擊能量幾乎呈線性關(guān)系。之后Jones和Shen（1992b）
建立了上述試驗(yàn)的理論分析模型，建立了準(zhǔn)靜態(tài)、理想剛塑性的分析模型，忽沖擊荷載下結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。
總結(jié)了之前對(duì)鋼管結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力作用的研究成果，發(fā)現(xiàn)尚未有對(duì)軸力和沖擊耦合作用下鋼管的性能研究。使用有限元軟件ABAQUS研究了軸力作用對(duì)鋼管動(dòng)力特性的影響。數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)軸力作用對(duì)構(gòu)件的動(dòng)力特性、破壞程度和穩(wěn)定性均有影響。
將圓鋼管結(jié)構(gòu)視為搭在兩端可變形圓環(huán)之上的一系列梁。并將鋼管遭受沖擊過程的結(jié)構(gòu)抗力分為兩部分，一部分為沿鋼管截面的圓環(huán)抗力，另一部分為沿鋼管軸向的梁抗力。之后使用理想剛塑性方法和有限元方法研究了構(gòu)件的抗力大小。
動(dòng)力荷載下材料力學(xué)性能相關(guān)課題研究現(xiàn)狀：
目前對(duì)材料和結(jié)構(gòu)在沖擊等動(dòng)力荷載下的力學(xué)性能已經(jīng)有了很多研究。如對(duì)鋼材和混凝土材料在快速加載下的動(dòng)力強(qiáng)度和變形特性的研究；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在沖擊荷載下的力學(xué)性能的研究等。一些研究者也已經(jīng)對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在沖擊荷載下的力學(xué)性能開展了試驗(yàn)和理論研究。相關(guān)課題研究現(xiàn)狀如下。
動(dòng)力荷載下材料力學(xué)性能：
在撞擊等動(dòng)力荷載作用下材料的力學(xué)性能表現(xiàn)出與靜力加載下不同的特點(diǎn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)工程中常用的兩種材料鋼材和混凝土材料來說，應(yīng)變率對(duì)材料力學(xué)性能的影響是不可忽略的。
（1）鋼材
鋼材在快速加載下的典型單軸受拉應(yīng)力（σs）-應(yīng)變（εs）關(guān)系曲線如圖1.3所示（Jones，1997）。可以看出快速加載下鋼材表現(xiàn)出很多不同于靜力下的特點(diǎn)，如：鋼材的屈服下限和屈服上限隨應(yīng)變率提高而提高，其中屈服下限的提高尤其明顯；鋼材屈服平臺(tái)及強(qiáng)化段的應(yīng)力水平也隨著應(yīng)變率提高而提高，但提高程度隨著應(yīng)變強(qiáng)化的發(fā)展而逐漸減弱。
（2）混凝土受壓
與鋼材類似，混凝土在快速加載下也表現(xiàn)出與靜力下不同的力學(xué)性能。目前這方面已經(jīng)有了很多研究。Bischoff和Perry（1991）總結(jié)了上世紀(jì)初至80年代末混凝土動(dòng)力抗壓性能研究方面的主要成果，其中部分試驗(yàn)結(jié)果如圖1.4所示，可以看出，混凝土抗壓強(qiáng)度隨著應(yīng)變率的提高明顯提高。
| |
|
? 請關(guān)注 微信公眾號(hào): steeltuber. 轉(zhuǎn)載請保留鏈接: http://www.bjjrgk.com:80/Steel-Knowledge/DongLiHeZai.html
|