CFRP-混凝土-钢管组合结构在低速侧向撞击下的动力响应

       摘要: 采用有限元软件ABAQUS建立了碳纤维增强聚合物(CFRP)-混凝土-钢管组合结构在低速侧向撞击作用下的有限元模型.模型的计算结果与试验结果吻合良好,能够较好地模拟CFRP-混凝土-钢管在侧向撞击下的力学特性.利用该模型,对试件在冲击荷载作用下的动力响应全过程进行分析,采用正交分析法研究了冲击高度、空心率等7种因素对试件冲击力峰值、冲击力平台值和跨中残余挠度的影响.结果表明:冲击高度(冲击能量)是影响冲击力峰值的主要因素;空心率是影响冲击力平台值的主要因素,并且当空心率在 0.3~0.7之间时,试件的抗撞击性能随着空心率的提高而逐渐增强;冲击后结构的跨中残余挠度由冲击高度、空心率、CFRP层数、CFRP方向等因素共同影响.

作者:
刘烨 王蕊 李志刚
单位:
太原理工大学力学学院 山西 太原 030024 太原理工大学建筑与土木工程学院 山西 太原 030024
出处:
《爆炸与冲击》
刊期:
2018年第38卷第4期
基金:
国家自然科学基金项目(51378290)

CFRP-混凝土-钢管组合结构在低速侧向撞击下的动力响应

摘要: 采用有限元软件ABAQUS建立了碳纤维增强聚合物(CFRP)-混凝土-钢管组合结构在低速侧向撞击作用下的有限元模型.模型的计算结果与试验结果吻合良好,能够较好地模拟CFRP-混凝土-钢管在侧向撞击下的力学特性.利用该模型,对试件在冲击荷载作用下的动力响应全过程进行分析,采用正交分析法研究了冲击高度、空心率等7种因素对试件冲击力峰值、冲击力平台值和跨中残余挠度的影响.结果表明:冲击高度(冲击能量)是影响冲击力峰值的主要因素;空心率是影响冲击力平台值的主要因素,并且当空心率在 0.3~0.7之间时,试件的抗撞击性能随着空心率的提高而逐渐增强;冲击后结构的跨中残余挠度由冲击高度、空心率、CFRP层数、CFRP方向等因素共同影响.

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