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

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

论文摘要

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。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 钢材动态本构模型
  •   1.1 已有动态本构模型
  •   1.2 普通强度结构钢
  •   1.3 高强度结构钢
  • 2 抗冲击性能有限元分析
  •   2.1 有限元模型验证
  •   2.2 侧向抗冲击性能影响分析
  •     2.2.1 模型概况
  •     2.2.2 有限元结果及其分析
  •       1) 钢材强度对冲击力平台值的影响。
  •       2) 钢材强度对跨中位移的影响。
  •       3) 动态本构模型选取对CFST侧向抗冲击性能的影响。
  •   2.3 抗冲击设计建议
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨晓强,朱勇,杨华,张素梅

    关键词: 钢管混凝土,高强钢,侧向冲击,应变率,有限元分析,抗冲击性能

    来源: 建筑结构学报 2019年S1期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室,哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51678194)

    分类号: TU398.9

    DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2019.S1.049

    页码: 370-377

    总页数: 8

    文件大小: 474K

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