螺栓连接节点梁柱子结构抗冲击性能研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WIN_Hardy
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近年来,由于地震、爆炸、恐怖袭击等灾害频繁发生,结构在极端荷载下严重受损,倒塌的事故时有发生,造成重大人员伤亡和财产损失,特别是对于重要的大跨和高层建筑。当这些建筑发生连续倒塌时,造成的危害更是无法估量。在极端荷载作用下,结构将产生非线性大变形,关键构件的失效可能引起周边构件的失效,从而导致结构的整体倒塌。本文使用湖南大学高性能落锤试验机对常用螺栓连接节点梁柱子结构的抗冲击性能进行了试验研究,并采用ABAQUS有限元分析软件进行数值模拟。主要开展了以下几个方面的研究工作:(1)进行了2个端板连接节点梁柱子结构和2个T型钢连接节点梁柱子结构的抗冲击性能试验研究,分析了不同节点的破坏模式;揭示了冲击过程中试件整体变形、锤头冲击力等抗冲击性能指标的变化发展规律。(2)运用有限元软件ABAQUS/Explicit建立了端板连接节点梁柱子结构和T型钢连接节点梁柱子结构的数值分析模型,并针对冲击试验所得的动力响应进行数值模拟,数值分析结果与冲击试验结果吻合的较好。(3)利用有限元分析的结果,并依据冲击试验得到的数据,分别提出了刚性节点梁柱子结构和半刚性节点梁柱子结构基于位移的动态悬链线发展模型。估算了静力平台值,并和静力分析模型比较,总体较为吻合,说明利用有限元的静力分析得到的动态悬链线模型是合理的。(4)提出了抗力影响系数的概念,用来衡量各个阶段试件的抗弯承载力和轴拉承载力对结构承载力的贡献。结果显示本文中已经发展了一定程度悬链线效应的端板连接节点梁柱子结构在试验范围内仍然以抗弯承载为主。
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