圓套圓中空夾層鋼管混凝土橋墩的耐撞性研究.pdf

1、圓套圓中空夾層鋼管混凝土（Concrete Filled Double Skins Steel Tube，CFDST）是在鋼管混凝土的基礎(chǔ)上提出的一種新型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。因其具有截面開展、抗彎剛度大等使用優(yōu)點(diǎn)，越來越多地被應(yīng)用作橋墩、海洋平臺、高層建筑等結(jié)構(gòu)的豎向承重構(gòu)件。而這些結(jié)構(gòu)在使用過程中不可避免地會遭受到車輛、船舶等的撞擊，對人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。
　　目前對CFDST的研究主要集中于靜力性能，如軸壓、純彎、

2、壓彎等性能;對于橋墩的耐撞性研究主要集中在通過試驗(yàn)等手段建立撞擊力的計算理論，以及通過設(shè)置防撞裝置來避免橋墩的破壞。本文將對CFDST這種新型結(jié)構(gòu)在橋墩上的應(yīng)用展開研究，從橋墩自身的承載能力分析中空夾層鋼管混凝土橋墩的耐撞性。本文主要展開的工作有:
　　1)在太原理工大學(xué)DHR9401型落錘試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行圓套圓中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件的側(cè)向沖擊試驗(yàn)。觀察試驗(yàn)過程中試件的整體和局部變形，并記錄了試件的沖擊力(F)、應(yīng)變(ε)、撓度（△）

3、時程曲線。
　　2)利用ABAQUS有限元模型對試驗(yàn)過程進(jìn)行模擬計算，將模擬計算的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了有限元模型的有效性。在此基礎(chǔ)上分析了撞擊的全過程，并展開相關(guān)的參數(shù)分析，重點(diǎn)研究了空心率(x)對中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件動力響應(yīng)的影響。
　　3)結(jié)合工程中橋墩的應(yīng)用案例，采用ABAQUS有限元軟件建立車輛撞擊橋墩的模型對橋墩的耐撞性展開分析。通過賦予車輛不同的質(zhì)量和速度設(shè)計9種典型的撞擊工況，根據(jù)模擬結(jié)果中對橋