冲击荷载作用下钢管再生混凝土柱损伤评估分析

作     者：陈华艳 刘用滨 罗才松 黄建忠 许力 付朝江 祁皑 CHEN Huayan;LIU Yongbin;LUO Caisong;HUANG Jianzhong;XU Li;FU Chaojiang;QI Ai

作者机构：福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福州350118 福州大学土木工程学院福州350116 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2024年第43卷第12期

页      面：97-108页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(5227080392) 福建省自然科学基金(2022J01928) 

主　　题：钢管再生混凝土柱 落锤冲击 有限元模拟 冲击能量 损伤评估 

摘      要：为研究钢管再生混凝土柱在冲击荷载作用下的损伤,进行了16根钢管再生混凝土柱的落锤冲击试验。在试验的基础上建立了钢管再生混凝土柱的有限元模型,分析不同冲击速度、冲击质量、截面含钢率对钢管再生混凝土柱损伤程度的影响。通过控制冲击质量与冲击速度,基于损伤因子d_(s)和弹塑性转角θ,划分损伤评估等级,拟合钢管再生混凝土柱损伤评估曲线。结果表明:建立的有限元模型能很好地吻合落锤冲击试验的结果,最大误差不超过10%;冲击过程中跨中挠度峰值出现时间远远滞后于冲击力峰值出现的时间,冲量是动量的1.23倍;随着冲击速度的增加,跨中挠度呈抛物线形的增长趋势,冲击质量增加对冲击力峰值影响较小,但对跨中挠度有较大影响,随着截面含钢率的增加,构件的耗能几乎稳定在90%附近;从损伤曲线图可以快速判断钢管再生混凝土柱的整体损伤情况及局部损伤情况。