轴力作用下冷弯T形方钢管节点受冲击荷载力学性能研究

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随着社会经济的快速发展,越来越多的钢管结构建筑得到广泛的运用,由于撞击、爆炸、地震等灾害,导致结构严重受损甚至倒塌的事故时有发生,因此钢管结构的抗冲击性能引起众多学者的关注。钢结构建筑在使用过程中,由于结构自重、设计承重等荷载的存在,管结构主管会承受一定轴向力。管节点作为钢管结构的关键部分,它的抗冲击性能对钢管结构的整体抗冲击能力有着非常重要的影响。若管节点受到侧向冲击荷载作用时,节点部位的破坏会造成结构刚度、承载能力、稳定性能的下降,从而造成结构的整体失效甚至倒塌的严重后果,因此,对管节点抗冲击性能进行研究有着重大的工程意义。本文对预加轴力的T形方钢管节点在受侧向冲击荷载作用下的力学性能进行研究,主要工作有以下几点:(1)进行了预加轴力的T形方钢管节点的落锤冲击试验。试验主要控制变量是节点主管轴压比与支主管宽度比。试验获得了试件的破坏模式、位移时程曲线、冲击力时程曲线等数据,并就上述两个变量对节点抗冲击性能的影响做了初步分析。(2)运用ABAQUS软件建立预加轴力的T形管节点落锤冲击模型,并通过对比模型与试验获得的破坏形式、冲击力时程曲线、位移时程曲线等数据,证明有限元模型的结果和试验结果吻合较好,从而验证了有限元模型的合理性与准确性,为后文的机理分析提供基础。(3)通过分析节点的局部与整体变形、能量耗散等抗冲击性能指标,对预加轴力的T形方钢管节点抗冲击机理进行初步分析。对预加轴力的T形方钢管节点的局部加强做了初步的尝试与探讨。
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