沖擊荷載作用下T型管節(jié)點力學性能試驗研究.pdf

1、實際工程中,爆炸、碰撞等偶然荷載往往會對鋼管結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞。碰撞對鋼管結(jié)構(gòu)的損傷已日益為國內(nèi)外研究者所關(guān)注。鋼管結(jié)構(gòu)的管節(jié)點是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,往往也是最薄弱的部分,目前對普通管節(jié)點及加強節(jié)點的靜態(tài)力學性能的研究較為成熟,但是在沖擊荷載作用下,其失效機理、極限承載力、結(jié)構(gòu)變形、能量轉(zhuǎn)換等均與靜力荷載作用時存在較大差異,對此尚需大量的基礎(chǔ)研究工作。本文以T型管節(jié)點及其環(huán)口板加強節(jié)點為研究對象,采用試驗研究和有限元分析相結(jié)合的方法,進行

2、沖擊荷載作用下的受力性能研究。其主要工作包括以下幾個方面:
　　(1)通過對四個普通節(jié)點和兩個環(huán)口板加強節(jié)點的抗沖擊性能試驗研究,確定普通和加強節(jié)點的破壞模式;揭示沖擊過程中節(jié)點各組成部分的變形發(fā)展規(guī)律;確定在不同沖擊能量和是否采取加強措施條件下,節(jié)點極限承載力、沖擊變形、能量耗散等抗沖擊性能指標的變化發(fā)展規(guī)律,確定環(huán)口板的加強效果;
　　(2)采用有限元方法建立管節(jié)點抗沖擊分析模型,通過對節(jié)點的變形模式、位移、應(yīng)變、沖擊力

3、、荷載-位移關(guān)系等的深入分析,揭示T型管節(jié)點的抗沖擊工作機理;采用等面積軸法分別計算出了總橫向變形中局部凹陷和整體彎曲變形的大小,并結(jié)合塑性鉸線理論計算得到了局部凹陷以及整體彎曲變形分別耗散的能量,提出估算沖擊力平均值的方法;
　　(3)對支管直徑與主管直徑比(β)、主管直徑與2倍主管壁厚的比(γ)、主管長徑比,材料強度(fy)和初始沖擊動能(Ek)進行參數(shù)分析,得到其對普通管節(jié)點破壞模態(tài)、承載力、變形的影響規(guī)律;
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