低速?zèng)_擊下預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁的力學(xué)性能分析.pdf

1、本文主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支T梁的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，主要包括:預(yù)應(yīng)力T梁模態(tài)分析和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁在受低速橫向沖擊時(shí)的力學(xué)性能研究。此外，為了能夠給以上的研究提供可靠的材料模型參數(shù)。本文基于LS-DYNA顯式動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件對(duì)HJC混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型的四個(gè)參數(shù)進(jìn)行了研究。具體研究工作如下:
　　(1)采用LS-DYNA大型顯式動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件模擬霍普金森桿實(shí)驗(yàn)。并在霍普金森桿數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究了四個(gè)參數(shù)（正則內(nèi)聚強(qiáng)度

2、A、正則壓力強(qiáng)化系數(shù)B、壓力強(qiáng)化指數(shù)N以及應(yīng)變率敏感系數(shù)C）的改變對(duì)HJC本構(gòu)模型應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響。結(jié)果表明，四個(gè)參數(shù)的變化均對(duì)HJC本構(gòu)模型中的失效強(qiáng)度（應(yīng)力峰值）產(chǎn)生影響。與其它三個(gè)參數(shù)不同，壓力強(qiáng)化指數(shù)Ⅳ與失效強(qiáng)度成反比。此外，解釋了張若棋等提出的修正后參數(shù)的合理性。確保后續(xù)章節(jié)HJC混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型參數(shù)使用的可靠性。
　　(2)基于力平衡原理和能量原理推導(dǎo)了預(yù)應(yīng)力梁自振頻率的計(jì)算表達(dá)式。采用節(jié)點(diǎn)耦合的方法，建立了預(yù)應(yīng)

3、力梁的有限元模型，并采用大型有限元軟件ANSYS對(duì)該模型進(jìn)行模態(tài)求解。通過與理論推導(dǎo)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的可靠性?；谟邢拊挠?jì)算結(jié)果，分析了各影響因素對(duì)預(yù)應(yīng)力梁自振頻率的影響。結(jié)果表明，各影響因素中預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置形式對(duì)預(yù)應(yīng)力梁自振頻率影響較大。其它因素產(chǎn)生的影響很小，基本可以忽略。
　　(3)采用剛塑性分析方法，分析了沖擊荷載作用下，梁的破壞方式以及梁的動(dòng)力響應(yīng)。此外，建立了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁及圓柱形沖擊物的有限元模型

4、。采用大型顯式動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件LS-DYNA對(duì)有限元模型進(jìn)行求解。較真實(shí)地模擬了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁受橫向低速?zèng)_擊時(shí)的損傷和破壞過程（混凝土的開裂、裂縫的擴(kuò)展和鋼筋的失效）。并通過分析鋼筋中軸力的分布情況驗(yàn)證了剛塑性分析的合理性。
　　(4)對(duì)比分析了不同沖擊速度下梁體的損傷與破壞情況。分析結(jié)果表明，隨著沖擊速度的增加，梁底開裂的程度和范圍增加。腹板上出現(xiàn)與梁底成45度角的貫穿性斜裂縫。分析了預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)T梁抗沖擊性能的影響。結(jié)果表