極端荷載下中空鋼管混凝土疊合柱動力特性研究

1 緒論
1.1 研究背景、目的及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的
1.1.3 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)力學特性研究現(xiàn)狀
1.2.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)新型材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 中空鋼管混凝土疊合柱的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)沖擊爆炸研究現(xiàn)狀
1.2.5 鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)力學性能研究現(xiàn)狀
1.2.6 鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)沖擊研究現(xiàn)狀
1.2.7 鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)抗爆研究現(xiàn)狀
1.2.8 爆炸領域損傷評估研究現(xiàn)狀
1.2.9 沖擊領域損傷評估研究現(xiàn)狀
1.3 存在問題
1.4 主要研究內(nèi)容
1.5 技術路線
2 爆炸現(xiàn)象及材料本構(gòu)參數(shù)
2.1 爆炸理論概述及抗爆分析
2.1.1 爆炸理論概述
2.1.2 抗爆分析
2.2 爆炸荷載的分類
2.2.1 有約束爆炸荷載
2.2.2 無約束爆炸荷載
2.3 爆炸荷載基本參數(shù)
2.3.1 相似定律
2.3.2 爆炸荷載參數(shù)
2.4 爆炸模擬有限元軟件
2.4.1 有限元軟件ANSYS/LS-DYNA
2.4.2 ANSYS/LS-DYNA分析的一般過程
2.5 本章小結(jié)
3 爆炸荷載作用下鋼筋混凝土柱數(shù)值模擬及試驗驗證
3.1 概述
3.2 RC梁抗爆試驗
3.2.1 試件模型
3.2.2 爆炸裝置
3.2.3 試驗結(jié)果
3.3 數(shù)值模擬
3.3.1 模型建立及單元劃分
3.3.2 材料的本構(gòu)參數(shù)
3.3.3 邊界條件與柱約束的施加
3.4 模擬結(jié)果分析
3.4.1 有限元模擬結(jié)果分析
3.4.2 試驗結(jié)果對比有限元模擬結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 中空鋼管混凝土疊合柱抗爆性能研究
4.1 引言
4.2 試件設計與模型破壞形態(tài)分析
4.2.1 試件設計
4.2.2 模擬構(gòu)件破壞形式分析
4.3 長細比對試件抗爆性能的影響
4.3.1 構(gòu)件設計
4.3.2 模擬結(jié)果分析
4.4 鋼管厚度對試件抗爆性能的影響
4.4.1 構(gòu)件設計
4.4.2 模擬結(jié)果分析
4.5 鋼管直徑對試件抗爆性能的影響
4.5.1 構(gòu)件設計
4.5.2 模擬結(jié)果分析
4.6 混凝土強度對試件抗爆性能的影響
4.6.1 構(gòu)件設計
4.6.2 模擬結(jié)果分析
4.7 爆炸荷載對試件抗爆性能的影響
4.7.1 構(gòu)件設計
4.7.2 模擬結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
5 中空鋼管混凝土疊合柱剩余承載能力分析
5.1 概述
5.2 模型建立及有限元模擬
5.2.1 研究內(nèi)容
5.2.2 構(gòu)件設計
5.2.3 有限元模擬
5.3 損傷評估
5.4 本章小結(jié)
6 沖擊荷載作用下中空鋼管混凝土疊合柱數(shù)值分析模型
6.1 有限元軟件簡介
6.2 有限元模型簡介
6.2.1 單元選取
6.2.2 材料選取
6.2.3 網(wǎng)格劃分
6.2.4 初始條件設置
6.2.5 邊界條件
6.3 模型有效性驗證
6.3.1 試驗簡介
6.3.2 有限元模型簡介
6.3.3 有限元模型驗證
6.4 本章小結(jié)
7 中空鋼管混凝土疊合柱抗沖擊性能分析
7.1 疊合柱的動態(tài)響應
7.1.1 沖擊過程描述
7.1.2 疊合柱應力應變云圖
7.1.3 沖擊力一位移曲線
7.1.4 內(nèi)能分布
7.2 不同參數(shù)的動力響應
7.2.1 沖擊速度的影響
7.2.2 混凝土強度的影響
7.2.3 軸壓比的影響
7.2.4 鋼管屈服強度的影響
7.2.5 縱筋屈服強度的影響
7.2.6 箍筋屈服強度的影響
7.2.7 沖擊位置的影響
7.2.8 沖擊質(zhì)量的影響
7.2.9 配筋率的影響
7.3 本章小結(jié)
8 中空鋼管混凝土疊合柱在沖擊荷載作用下的損傷評估研究
8.1 主控變量的選取
8.2 基于剩余承載能力的損傷評估準則
8.2.1 損傷評估參數(shù)的選取
8.2.2 損傷評估指標的確定
8.2.3 損傷等級的評定
8.3 初始豎向承載力
8.4 豎向剩余承載力
8.5 中空鋼管混凝土疊合柱損傷曲線建立
8.6 本章小結(jié)
9 結(jié)論與展望
9.1 結(jié)論
9.2 展望
參考文獻