摘要：服役中的钢管结构遭受碰撞后,其节点可能因受到冲击荷载而破坏,严重时甚至会引起结构坍塌,因此确定冲击荷载作用下节点的抗冲击承载力是进行结构动力设计和评价结构安全性的重要内容。本文采用有限元分析软件ABAQUS对动力荷载作用下的内置加劲环T型管节点进行参数分析,分别分析各个参数对T型节点支管管顶位移的影响关系曲线。在此基础上运用拟合软件1stopt对位移与各个参数之间的关系计算公式进行拟合,在验证公式可靠的基础上结合文献拟合出内置加劲环T型管节点抗冲击承载能力公式,并对公式的可靠性和适用性进行验证。验证结果表明本文的T型管节点抗冲击承载力计算公式具有可靠性,对实际工程具有一定的指导作用。

摘要：为了研究轴压比对T型管节点抗冲击性能的影响,本文运用有限元软件ABAQUS建立了不同主管轴压比下一端固支一端可轴向平动的T型管节点冲击模型.通过与已有文献中的侧向冲击试验结果的对比分析,验证了有限元分析模型的可靠性.基于对破坏模态、冲击力时程曲线、位移时程曲线的分析,揭示了轴压比对T型管节点抗冲击性能的影响,并探讨了不同轴压比下T型管节点抗冲击极限承载力的确定方法.研究结果表明:主管在冲击荷载作用下,轴压比越大,节点局部凹陷变形和整体弯曲变形越大;当轴压比大于0.6时,破坏模态由节点相贯处的鼓曲破坏变为主管因产生塑性铰而发生整体失稳破坏.基于抗冲击承载力分析,建议取T型管节点整体变形(L/2)/50处所对应的冲击力作为T型管节点的抗冲击极限承载力.

摘要：管节点是钢管结构的传力构件,在撞击、爆炸等突发事故中,节点可能因受到冲击荷载而被破坏,严重时甚至会引起结构坍塌。为研究不同主管径厚比以及初始受力状态对节点抗冲击性能的影响,本文采用落锤试验机对两组主管径厚比不同的K形圆管节点进行了抗冲击性能试验研究。每组3个试件,其初始受力状态分别为:主管及支管未施加初始轴力、主管施加轴拉力两支管同时施加轴压力、主管施加轴拉力两支管分别施加轴拉力和压力。基于试验结果,比较了国内外相关规范的冲击承载力确定方法。研究结果表明:所有节点的破坏模态均主要表现为主管顶部受冲击区域的凹陷破坏;冲击过程中,初始受力状态相同时,主管径厚比较大的试件的主管局部凹陷变形与横向变形分别增大了19%和3%,冲击力峰值降低8%,冲击持时增加11%;主管径厚比相同的试件中,主管及支管未施加初始轴力的试件的主管局部凹陷变形最小,冲击力最大,冲击持时最短;将冲击力时程曲线平台值作为抗冲击承载力较为合适。

摘要：为揭示内置加劲环K型钢管节点在冲击荷载作用下的抗冲击工作机理,采用高性能落锤冲击试验机进行了4个内置加劲环和1个未加强K型管节点的抗冲击性能试验,得到节点的破坏模态并分析了冲击力时程曲线。建立内置加劲环K型管节点有限元数值分析模型,与试验结果对比验证模型可靠性。分析加劲环几何参数对节点冲击性能指标的影响和冲击能量的耗散机理。研究结果表明:内置加劲环可以增强节点的刚度和强度,加劲环宽度和厚度的增加均使K型管节点抵抗冲击荷载的能力有所提高,且加劲环厚度增大对提高节点抗冲击性能的效果要强于宽度;加劲环先于主管耗能,随着加劲环耗能能力达到峰值,主管开始逐步耗能并成为主要耗能构件;设置加劲环可增大K型管节点的耗能能力,加劲环宽度、厚度越大,节点的耗能量越大,主管的耗能量越少。基于K型管节点在静力荷载作用下的承载力计算公式,通过数值模拟分析得出带有加劲环节点的动力放大系数R,提出内置加劲环K型管节点抗冲击承载力计算公式,并验证公式的有效性。

摘要：为了给钢管混凝土拱桥的设计与施工提供参考,针对钢管混凝土拱桥中可以采用的钢管再生混凝土,考虑再生混凝土粗骨料取代率、落锤高度和轴压荷载等因素的影响,进行了侧向冲击荷载作用下两端嵌固圆钢管再生混凝土构件的试验研究。考察了再生混凝土粗骨料取代率、量纲一的初始动能和轴压比对圆钢管再生混凝土构件抗侧向冲击性能的影响,并比较其与圆钢管普通混凝土构件的差异。研究结果表明:侧向冲击荷载作用下圆钢管再生混凝土构件具有较好的力学性能;试件的最终形状呈"V"字形,且跨中残余位移随量纲一的初始动能的增加而显著增大。