高速撞擊下鋼筋混凝土立體框架力學(xué)響應(yīng)的數(shù)值模擬.pdf

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)目前是建筑行業(yè)中最為普遍的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，但是建筑物在使用期間可能會遭受到外部物體的高速撞擊，從而可能造成結(jié)構(gòu)的局部破壞，也可能造成結(jié)構(gòu)整體倒塌。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，運用計算機對現(xiàn)實中的現(xiàn)象進行計算已經(jīng)成為了一種新型手段，所以本文利用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對高速撞擊下鋼筋混凝土立體框架的力學(xué)響應(yīng)進行了數(shù)值模擬研究。
　　該論文首先對兩端固結(jié)的單根鋼筋混凝土柱在高速撞擊下的力學(xué)響應(yīng)進行了分

2、析，得到了彈體的加速度曲線，以及彈體直徑與加速度曲線的關(guān)系、柱端以及被撞擊區(qū)域附近單元和節(jié)點的應(yīng)力和位移隨彈體直徑變化的規(guī)律。計算結(jié)果表明加速度曲線隨著彈體直徑的增大由振蕩型逐漸趨于平緩型，且加速度峰值隨著彈體直徑的增大而減小?？拷潭思s束處和撞擊區(qū)域單元的等效應(yīng)力均隨著彈體直徑的增大而增大。同時彈體的正撞擊在撞擊過程中角度發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
　　其次建立了二層二跨的鋼筋混凝土空間立體框架，在對其進行高速撞擊下的動力分析時，考慮了彈體

3、的作用位置、彈體撞擊速度、混凝土強度、彈體直徑、柱軸壓比等因素對框架結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)的影響。數(shù)值模擬得到了不同工況下鋼筋混凝土框架的應(yīng)力、位移的影響規(guī)律。距離撞擊區(qū)域和固結(jié)端較遠的單元的等效應(yīng)力較小;距離撞擊趨于和固結(jié)端較近的單元的等效應(yīng)力在撞擊初期較大，隨著時間的延長，也表現(xiàn)出減小的趨勢。被撞擊柱底端單元的等效應(yīng)力峰值隨著混凝土的強度、彈體的直徑、撞擊位置的增大而增大，軸壓比的變化對被撞擊柱底端單元的等效應(yīng)力峰值的影響不明顯，軸壓比的增