主要結論如下:
(1)兩端簡支鋼管混凝土梁在跨中沖擊荷載作用下變形模態(tài)主要為彎曲變形,在跨中部位形成塑性鉸,相比于空鋼管構件和鋼筋混凝土構件具有更好的破壞模態(tài)。沖擊部位是構件塑性變形的主要發(fā)展部位,在進行防撞設計時需進行局部加強。
(2)與靜力加載相比,沖擊荷載下鋼管混凝土構件表現(xiàn)出不同的行為,一方面由于慣性力的影響,構件的受力狀態(tài)發(fā)生改變;另一方面由于材料的應變率效應,構件的截面應力水平提高,截面抗彎強度也要高于靜力之下。
(3)鋼管混凝土構件在沖擊荷載下的主要耗能機制為鋼管和混凝土的塑性變形,其中外鋼管是主要的耗能部位。與空鋼管的耗能情況相比,表明核心混凝土的支撐作用極大地增強了外鋼管的耗能能力。

(4)軸壓比對鋼管混凝土構件在側(cè)向沖擊下的力學性能有較大影響,隨著軸壓比的增大,構件沖擊力降低,跨中撓度增大,臨界破壞能量減小,剩余承載能力降低。但在軸壓比較低時,隨著軸力的提高,構件截面抗彎強度會有所提高,臨界破壞能量也有所增長。
(5)參數(shù)分析結果表明,鋼材強度(fy)、截面含鋼率(α)、截面直徑(D)和沖擊速度(V0)是影響鋼管混凝土構件在側(cè)向沖擊荷載下截面動力抗彎強度(Mud)的主要參數(shù)。其余參數(shù)的影響較小。
(6)基于參數(shù)分析的結果,通過對大量算例的計算分析提出了鋼管混凝土構件截面動力抗彎強度實用計算公式。與有限元結果的對比表明,實用計算公式具有很好的計算精度。
本文主要進行了四方面的研究工作:進行了圓鋼管混凝土試件的落錘沖擊試驗;建立了構件在橫向沖擊荷載作用下的精細化有限元模型;進行了圓鋼管混凝土梁、柱在側(cè)向沖擊荷載下的工作機理分析;最后得到了圓鋼管混凝土構件截面動力抗彎強度實用計算方法。
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