受落锤撞击钢框架结构的动力响应及其梁-柱连接性能比较
本文选题:工程力学 + 结构工程 ; 参考:《兵工学报》2017年S1期
【摘要】:国内外对钢框架梁-柱节点冲击动力性能的研究较少,对承受冲击、爆炸等强动荷载的钢结构设计缺乏相关的规定,因此进行相关问题的深入研究显得尤为重要。给出了3种不同梁-柱连接形式的钢框架落锤撞击试验的试验结果,并进行了相应的有限元模拟分析,讨论了不同节点形式在冲击荷载下的破坏模式。提出了能量转化比的概念,用以表征框架吸收冲击能的能力。试验和数值模拟结果表明:平齐式节点抗冲击性能较差,螺栓呈脆性断裂;钢框架能量转化比与节点形式无关,当初始动能相同时,钢框架吸收等量的冲击能;外伸式节点可以将冲击能更加分散地分配至结构组成各部分,避免了钢框架(尤其是节点区域)应力和变形的集中发展,具有更好的抗冲击性能。
[Abstract]:At home and abroad, there are few researches on the impact dynamic performance of steel frame beam-column joints, and there are no relevant regulations for the design of steel structures subjected to strong dynamic loads such as impact and explosion. Therefore, it is particularly important to conduct in-depth research on the related problems. The test results of three different beam-column connections are given, and the corresponding finite element simulation analysis is carried out, and the failure modes of different joints under impact load are discussed. The concept of energy conversion ratio is proposed to characterize the frame's ability to absorb impact energy. The results of test and numerical simulation show that the impact resistance of flat joints is poor, the bolt is brittle fracture, the energy conversion ratio of steel frame is independent of the joint form, and when the initial kinetic energy is the same, the steel frame absorbs the same amount of impact energy. The outstretched joints can distribute the impact energy to each part of the structure more dispersively, thus avoiding the concentrated development of stress and deformation in the steel frame (especially in the joint area), so it has better impact resistance.
【作者单位】: 山东建筑大学土木工程学院;重庆大学土木工程学院;山东科技大学土木建筑学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(11272189、51408077) “一三五”国家重点研发计划子课题(2016YFC0701203)
【分类号】:TU391
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,本文编号:1774881
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