爆炸荷载作用下方钢管混凝土柱的动力响应及破坏机理   总被引：3，自引：0，他引：3  

阎石  刘蕾  齐宝欣  辛志强  李鹏 《地震学刊》2011,(5):477-482

方钢管混凝土柱是被广泛采用的组合构件之一。爆炸发生时产生的爆炸冲击波可能会对框架结构内部的方钢管混凝土柱造成严重破坏,然而目前对其动力响应及破坏机理的研究成果相对较少。本文采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对爆炸荷载作用下方钢管混凝土柱的动力响应和破坏机理进行了研究分析。建立了方钢管混凝土柱实体有限元模型,其中混凝土采用HJC模型,方钢管采用考虑应变率的塑性随动强化模型,爆炸荷载施加在柱子一侧表面。通过对方钢管混凝土柱的破坏过程的模拟,比较分析了其在不同＂比例距离＂下的动力响应和破坏形式,进而得出方钢管混凝土柱的破坏机理。在爆炸荷载作用下,方钢管对其核心混凝土有一定的约束作用,使其处于复杂应力状态之下,从而使混凝土强度得以提高,塑性和韧性同时得到改善;同时,由于混凝土的存在,延缓了方钢管柱底和柱顶过早地发生局部屈曲。随着＂比例距离＂的增大,柱中水平位移逐渐减小。结果表明,方钢管混凝土柱具有良好的延性、优越的抗爆性能,所提出的破坏机理可供结构抗爆设计的进一步研究参考。  相似文献   

钢框架带悬臂梁拼接节点的抗水平地表变形试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

夏军武  周勇利  陈婷  熊军辉 《地震学刊》2011,(6):671-674

以单层单跨带悬臂梁段拼接钢框架为研究对象,通过地表变形的物理相似模拟试验,研究了钢框架带悬臂梁段拼接节点在地表水平变形作用下的附加应力和变形规律。主要研究在水平拉伸和水平压缩作用下,拼接节点处腹板拼接板和上下翼缘拼接板内产生的附加内力及变形曲线,分析了上下翼缘拼接板和腹板拼接板中间位置点的变形值随着试验加载值的增加而变化的原因。研究结果表明：地表水平拉伸作用最为不利;拼接节点虽会产生附加变形,但在很大程度上仍处于弹性阶段,卸栽后可以恢复,表现出良好的抗变形性能。最后给出建议：在地表变形地区新建或加固改造钢结构建构筑物时,采用钢框架带悬臂梁段高强螺栓拼接连接,可以很好地吸收变形能。  相似文献   

封闭式可缩性金属支架解析计算   总被引：1，自引：0，他引：1  

蒋斌松  冯强  王涛  刘志强 《岩土力学》2011,32(6):1620-1624

对于深埋、软弱矿山巷道,可缩性金属支架是常用的支护形式,以适应围岩发生较大变形及其压力。针对封闭式可缩性金属支架,考虑在较大荷载作用下或围岩产生较大变形情况下支架节产生缩动时,进行其内力的计算。实际上,地下结构为超静定结构,支架缩动为非可逆过程,且缩动后支架形状会产生变化、卡缆将限制支架变形,这些都将使支架产生残余内力。通过计算支架的缩动残余内力、卡缆作用残余内力和荷载作用内力,并相叠加,进而获得支架缩动后支架的真实内力,从而为可缩性支架的设计计算提供依据  相似文献   

基于ICA-SVM的超长大直径钢管桩承载力预测     

张明远  宋华珠  李彬  李艳 《岩土力学》2012,33(9):2759-2764

基于支持向量机（SVM）和独立分量分析（ICA）建立了超长大直径钢管桩极限承载力的预测模型。先采用独立分量分析FastICA算法从实际工程的超长大直径钢管桩试桩的实测数据样本中抽取相互独立的分量,这些分量不仅去除了相关性,还保持统计独立,并服从非高斯分布,能更好地表现数据间的本质结构;然后,确定支持向量机作为分类器,以抽取的独立分量作为支持向量机模型的输入参数,建立超长大直径钢管桩的承载力预测模型ICASVM_Q;最后,采用某大桥的工程数据对预测模型进行测试。结果表明,ICASVM_Q的预测效果明显优于以原始数据作为支持向量机模型输入的SVM_Q模型的预测效果。可见,采用将独立分量分析与支持向量机相结合的方法建模预测超长大直径钢管桩的承载力是可行的,ICASVM_Q模型的预测结果可用于超长大直径钢管桩承载力的设计参考,具有一定的工程应用价值。这种方法还可以用于其他领域的智能预测研究中。  相似文献   

型钢混凝土异形柱的轴压比限值研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵鸿铁  陈宗平  薛建阳 《世界地震工程》2008,24(1):23-28

利用有限元数值积分法编写了型钢混凝土(SSC)异形柱轴压比限值的计算机程序,利用该程序可以计算任意荷载角、任意配钢形式的SSC异形柱的轴压比限值.对不同配钢形式、不同配钢率、不同截面尺寸、不同混凝土强度等级、不同荷载角作用下的SSC异形柱的轴压比限值进行深入分析.得出了以下主要结论:荷载角、配钢形式、截面尺寸对轴压比限值有明显影响;合理配钢的SSC异形柱的轴压比限值比钢筋混凝土(RC)异形柱有所提高;箍筋约束混凝土作用对轴压比限值有明显提高.  相似文献   

半刚性连接空间钢框架在地震作用下的侧移分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

邵永松  王晓东  谢礼立 《世界地震工程》2008,24(4)

利用有限元软件ANSYS建立10个层数为2层、6层和10层空间框架结构模型进行了时程分析。对比了层数、连接相对刚度以及不同地震波对于框架结构楼层位移和层间位移角的影响;同时对刚性连接和半刚性连接框架柱的剪力变化情况进行了对比分析。结果表明在地震作用下梁柱连接节点半刚性的存在在一定程度上增加结构的侧移,但同时使结构的内力有所降低。  相似文献   

大跨空间钢网架结构静力和动力性能实验研究   总被引：3，自引：1，他引：2  

王金国  郭迅 《世界地震工程》2008,24(4)

大跨结构静力与动力性能与结构能否安全服役密切相关。文章对某大跨钢网架结构进行了静载试验,并测试了各级堆载条件下网架竖向振动频率。试验中选择在其中一跨的接近中心处(挠度最大点)进行静载和动载试验。采用吊篮法在网架挠度最大点分别施加10kN和20kN配重,得到了加载处的竖向刚度;振动测试表明,该网架在脉动激励下振动卓越频率不明显,在冲击激励下可以得到较好的自由振动波形,并且卓越频率明显。振动测试数据分析中,考虑了各测点的相位关系,分别得到了无配重、10kN配重和20kN配重下钢网架竖向一阶振动频率,可用于设计阶段采用的分析结果的校核。  相似文献   

Dynamic performance of angle-steel concrete columns under low cyclic loading-Ⅱ: parametric study     

Zheng Wenzhong  Ji Jing 《地震工程与工程振动(英文版)》2008,7(2)

Tests of nine angle-steel concrete column (ASCC) specimens under low cyclic loading are described in acompanion paper (Zheng and Ji, 2008). In this paper, the skeleton curves from the numerical simulation are presented, andshow good agreement with the test results. Furthermore, parametric studies are conducted to explore the influence of factorssuch as the axial compression ratio, shear steel plate ratio, steel ratio, prismatic concrete compression strength, yield strengthof angle steel and shear span ratio, etc., on the monotonic load-displacement curves of the ASCCs. Based on a statisticalanalysis of the calculated results, hysteretic models for load-displacement and moment-curvature are proposed, which agreewell with the test results. Finally, some suggestions concerning the conformation of ASCCs are proposed, which could beuseful in engineering practice.  相似文献   

Dynamic performance of angle-steel concrete columns under low cyclic loading-Ⅱ： parametric study     

Zheng Wenzhong Ji Jing 《地震工程与工程振动(英文版)》2008,7(2):137-146

Tests of nine angle-steel concrete column （ASCC） specimens under low cyclic loading are described in a companion paper （Zheng and Ji, 2008）. In this paper, the skeleton curves from the numerical simulation are presented, and show good agreement with the test results. Furthermore, parametric studies are conducted to explore the influence of factors such as the axial compression ratio, shear steel plate ratio, steel ratio, prismatic concrete compression strength, yield strength of angle steel and shear span ratio, etc., on the monotonic load-displacement curves of the ASCCs. Based on a statistical analysis of the calculated results, hysteretic models for load-displacement and moment-curvature are proposed, which agree well with the test results. Finally, some suggestions concerning the conformation of ASCCs are proposed, which could be useful in engineering practice.  相似文献   

Probabilistic evaluation of seismic performance of 3‐story 3D one‐ and two‐way steel moment‐frame structures     

Hiroyuki Tagawa  Gregory MacRae  Laura Lowes 《地震工程与结构动力学》2008,37(5):681-696

This paper presents the results of a probabilistic evaluation of the seismic performance of 3D steel moment‐frame structures. Two types of framing system are considered: one‐way frames typical of construction in the United States and two‐way frames typical of construction in Japan. For each framing system, four types of beam–column connections are considered: pre‐Northridge welded‐flange bolted‐web, post‐Northridge welded‐flange welded‐web, reduced‐beam‐section, and bolted‐flange‐plate connections. A suite of earthquake ground motions is used to compute the annual probability of exceedence (APE) for a series of drift demand levels and for member plastic‐rotation capacity. Results are compared for the different framing systems and connection details. It is found that the two‐way frames, which have a larger initial stiffness and strength than the one‐way frames for the same beam and column volumes, have a smaller APE for small drift demands for which members exhibit no or minimal yielding, but have a larger APE for large drift demands for which members exhibit large plastic rotations. However, the one‐way frames, which typically comprise a few seismic frames with large‐sized members that have relatively small rotation capacities, may have a larger APE for member failure. The probabilistic approach presented in this study may be used to determine the most appropriate frame configuration to meet an owner's performance objectives. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献