钢管混凝土短柱轴向冲击动力特性的探讨

对16根钢管混凝土短柱进行了轴向冲击试验研究。通过试验证明:在冲击荷载作用下,钢管混凝土结构具有很高的承载能力和塑性变形能力,是一种理想的抗冲击结构材料。在试验的基础上利用有限元分析软件ANSYS模拟,通过模拟结果与试验结果的比较,得出了钢管混凝土短柱轴向冲击作用下的一些动力特性。     

玄武岩纤维混凝土的抗弯冲击性能研究

研究了玄武岩纤维混凝土在冲击荷载作用下的力学性能,实验结果表明：对于混凝土的抗弯冲击性能,玄武岩纤维具有良好的增强作用,其最佳掺量为0.8-1.0kg/m3。     

两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件抗侧向冲击性能有限元分析

目的 研究两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件的抗侧向冲击性能,为该类构件的工程应用提供参考。方法 建立并验证侧向冲击荷载作用下两端简支GFRP管-钢骨混凝土构件有限元模型,分析了典型构件在侧向冲击荷载作用下的全过程、破坏形态、应力发展、相互作用力时程曲线和弯矩时程曲线等动态响应;研究了冲击能量、冲击冲量、钢材强度、GFRP管厚度以及截面含钢率对构件抗冲击性能的影响。结果 随着冲击能量及冲量的增大,冲击持时和构件弯曲变形增大;提高钢材强度、GFRP管厚度可以改善构件的抗冲击性能。结论 GFRP管对混凝土有较好的约束作用,构件在侧向冲击荷载作用下整体发生弯曲破坏,内部钢骨塑性变形发展充分,构件抗侧向冲击性能优越。     

轴向冲击荷载下L形截面钢管混凝土短柱受力性能

为研究L形截面钢管混凝土短柱在受到轴向冲击荷载作用下的受力性能,通过落锤冲击试验,获得在不同冲击高度下的冲击应力时程曲线,并建立有限元模型,分析钢材、混凝土强度和冲击不同位置对短柱力学性能的影响。结果表明:随着冲击高度的增加,落锤冲击应力峰值增大;钢材壁厚大的试件,其冲击应力峰值较大,变形较小;选择强度较大的钢材能显著提高试件的抗冲击承载力,而混凝土强度等级的影响则相对较小,在不同的冲击位置下显示协同性较好。     

水平冲击荷载作用下高大满堂支撑架动力性能研究

针对高大满堂支撑架在混凝土浇筑期受到水平动荷载作用而产生的结构振动甚至失稳现象进行研究.通过原型试验,研究了在不同混凝土浇筑阶段,顶部受到水平冲击荷载作用下的满堂支撑架的动力性能.考虑在上部结构施工过程中,可能导致的扣件松脱、滑移、断裂甚至失效的情况,研究了不同工况下满堂支撑架的受力性能变化规律.借助有限元仿真分析研究了冲击荷载作用下满堂支撑架的动力反应现象.结果表明,混凝土浇筑过程中,混凝土浇筑量的增加以及剪刀撑的失效将会使得满堂支撑架的自振频率降低,容易引发架体倒塌.当部分立杆节点发生失效时,冲击荷载作用对立杆轴力影响显著增加.     

高强混凝土巴西圆盘动态劈裂试验

以圆形紫铜片作为波形整形器,利用直径100 mm的霍普金森压杆装置,研究了不同弹速冲击下高强混凝土平台巴西圆盘试件的动态拉伸强度,得到了高强混凝土在冲击作用下的劈裂强度、破坏模式和应力时程曲线。试验结果表明:随着冲击应变率的提高,高强混凝土试件的动态劈裂强度和破坏程度不断增大,具有显著的应变率敏感性。高速冲击荷载下的混凝土断面区较为光滑,裂缝直接穿过石子导致试样断裂。     

基于库伦理论的桥面混凝土动态力学特性分析

在桥面水泥混凝土铺装层病害日益增加的背景下,为了分析在车辆动荷载作用下桥面水泥混凝土的力学性能,改善桥面铺装层使用效果,基于Coulomb理论的剪切破坏条件,通过室内试验制作圆柱水泥混凝土试块,采用SHPB试验装置对试块施加不同的冲击荷载,研究不同强度水泥混凝土试块的破坏形态、动态抗压强度和应力应变特征。结果表明：冲击荷载引起的水泥混凝土试块由块状失效破坏到粉碎状失效破坏;冲击荷载能够增强混凝土的抗压强度,对强度较低的水泥混凝土增强效果更明显,且动态抗压强度增强率最高为143.7%;在动态力学作用下水泥混凝土应力应变曲线也呈现四个阶段,随着应变的增加水泥混凝土应力应变曲线斜率变小,从应变硬化转变为应变软化特性。对水泥混凝土动荷载作用下的物理力学特征分析能为工程桥面水泥混凝土铺装层强度提高和性能改善提供一定参考价值。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗冲击荷载数值模拟研究

为研究冲击作用下锈蚀钢筋混凝土梁的力学性能与破坏模态,本文通过Fujikake等进行的混凝土梁冲击试验,校核了有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立的钢筋混凝土梁结构精细化有限元模型的冲击力时程曲线、跨中位移时程曲线和破坏模态的准确性。在已验证有限元模型的基础上,研究钢筋锈蚀率对混凝土梁抗冲击性能的影响。有限元分析表明：混凝土构件在冲击作用下导致的混凝土剥落程度随钢筋锈蚀率的增加而增加。各冲击高度下的锈蚀钢筋混凝土梁均表现出弯曲破坏特征。钢筋锈蚀对钢筋混凝土构件的抗冲击性能具有一定的影响,在相同落锤冲击高度下,冲击力峰值随钢筋锈蚀率的增大逐渐减小,跨中位移随钢筋锈蚀率的增大而增大。当冲击高度为3.0m时,锈蚀率为30.0%时的冲击力峰值降低到未锈蚀时的17.9%,跨中位移为增加到未锈蚀时的33.3%。     

混凝土材料冲击破坏特性

将混凝土材料看成由混凝土无损基体和三组相互正交的微裂纹组成的四相复合材料,假设混凝土基体为弹性的、均匀的、各向同性的,微裂纹为钱币状.结合混凝土材料在冲击荷载作用下的破坏机理,基于Mori-Tanaka理论和Eshelby等效夹杂理论建立了混凝土材料在冲击荷载作用下的动态本构模型.通过SHPB实验发现,混凝土材料为应变率相关材料.将模型预测曲线与实验曲线进行比较发现两者拟合良好,因而可以用该模型模拟混凝土材料在冲击荷载下的动态特性.     

导电混凝土接地棒接地降阻特性研究

为了研究混凝土接地棒在通入工频电流和冲击电流时的接地降阻性能.分析了混凝土接地棒降低工频接地电阻和冲击接地电阻的原理,以及工频电流和冲击电流下的接地体间的屏蔽效应.分别给出了混凝土接地棒工频接地电阻和冲击接地电阻的测量方法及减小测量误差的措施.采用上述方法对混凝土接地棒进行试验验证:得到良好的工频接地和冲击接地降阻的性能,使接地体通入冲击电流时有更强屏蔽作用.