侧向撞击荷载作用下内八边形空心钢筋混凝土柱的动力响应
陈亮廷, 王蕊
2019, 39(7): 075103. doi: 10.11883/bzycj-2018-0119
相比于实心钢筋混凝土柱,空心钢筋混凝土柱具有自重轻和截面扩展好等优点,被广泛地用作桥墩,由此其不可避免地会受到船舶的撞击。本文中进行6根内八边形空心钢筋混凝土柱和4根内衬八边形钢管空心钢筋混凝土柱的动力响应的实验。在实验中记录了构件破坏形态、撞击力时程曲线和跨中位移时程曲线,并从撞击高度、边界条件和钢板厚度等方面分析了构件的耐撞性能。结果表明:内八边形钢筋混凝土柱和内衬八边形钢管空心钢筋混凝土柱在撞击荷载作用下的破坏形态主要分为两种破坏类型,分别为局部型破坏和整体型破坏;撞击高度越大构件破坏越严重;两端固定对构件的耐撞击性能有提升作用;钢管厚度对构件的耐撞击性能有较明显的提升作用。
关键词: 空心钢筋混凝土柱, 动力响应, 耐撞性能, 破坏形态
钢骨混凝土构件抗冲击性能试验研究
朱翔, 刘宏, 陆新征, 王蕊
2019, 39(11): 115102. doi: 10.11883/bzycj-2018-0500
利用超重型落锤试验机对钢骨混凝土构件进行了侧向冲击试验,研究了落锤冲击钢骨混凝土构件的冲击全过程和最终的破坏形态;分析了钢骨混凝土构件冲击力、位移和轴力时程曲线的特性;对比了不同冲击速度、冲击能量、轴压和边界条件等因素对钢骨混凝土构件的动力响应的影响。结果表明:钢骨混凝土构件在落锤冲击作用下外侧混凝土破坏严重,且冲击能量越大,外侧混凝土越易出现剪切破坏,但内部钢筋和钢骨只发生了一定的弯曲变形,表明钢骨混凝土构件抗冲击性能整体良好。本次试验参数范围内,钢骨混凝土构件的冲击力和跨中位移随冲击速度增加而增大;轴压力增大使钢骨混凝土构件的冲力峰值增大,冲击持时和跨中位移减小;相对于固简支和两端简支的边界条件,两端固支的边界对于钢骨混凝土构件的抗冲击性能提升最好。
关键词: 钢骨混凝土, 落锤冲击试验, 破坏形态, 动力响应
冲击荷载下内衬八边形钢管空心钢筋混凝土柱的动力响应
司强, 王蕊
2019, 39(11): 115101. doi: 10.11883/bzycj-2018-0237
以一种内衬八边形钢管空心钢筋混凝土柱为研究对象,在自主研发的无导轨式大型落锤试验机上,完成了3种不同边界条件、2种不同冲击高度以及2种不同轴压比的侧向冲击实验。研究了不同冲击高度、边界条件和轴压比下试件的破坏形态、冲击力时程曲线和跨中位移时程曲线,并选取一根普通空心钢筋混凝土试件与同条件的内衬钢管空心钢筋混凝土试件进行了对比。结果表明:用内衬钢管替代内置钢筋笼使得构件的抗冲击性能明显优于相应的普通空心钢筋混凝土构件,且在轴压比不超过0.3的范围内,轴压比的改变对冲击结束后本内衬八边形钢管空心钢筋混凝土试件的残余挠度影响不大。
关键词: 内衬钢管, 空心钢筋混凝土, 侧向冲击, 动力响应
空心率对中空夹层钢管混凝土组合柱耐撞性能影响
王丙斌, 王蕊
2018, 38(1): 204-211. doi: 10.11883/bzycj-2016-0143
以外层为不锈钢的中空夹层钢管混凝土柱为研究对象,采用有限元分析软件,模拟该类构件在低速横向冲击下的动力响应,讨论空心率对其耐撞性能的影响,并提出稳固性因数来评估结构的耐撞性能,同时展开3组实验对有限元模拟典型算例进行校正。试件的耐撞性能主要从抗冲击能力与冲击过程中结构的稳固性方面讨论。研究结果表明:空心率在0~0.73范围内,其对冲击力平台值影响不明显,试件抗冲击能力没有明显变化;空心率大于0.73,冲击力平台值明显下降,试件抗冲击能力明显减弱。空心率在0~0.6范围内,试件冲击过程中的结构稳固性因数保持在一个较高水平;空心率0.6~1.0范围内,试件冲击过程的结构稳固性因数明显降低,且呈单调下降趋势。
关键词: 不锈钢, 冲击载荷, 中空夹层钢管混凝土, 空心率
CFRP-混凝土-钢管组合结构在低速侧向撞击下的动力响应
刘烨, 王蕊, 李志刚
2018, 38(4): 759-767. doi: 10.11883/bzycj-2016-0349
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。
关键词: 碳纤维增强聚合物-混凝土-钢管, 侧向撞击, 有限元分析, 全过程分析, 正交分析
基于定量结构-性质相关性的烃类物质爆炸下限预测
潘勇, 蒋军成, 王睿
2010, 30(3): 288-294. doi: 10.11883/1001-1455(2010)03-0288-07
基于定量结构-性质相关性(quantitative structure-property relationship,QSPR)原理,研究了烃类物质爆炸下限与其分子结构间的内在定量关系。根据分子结构计算用于反映分子各种结构信息的结构参数,应用遗传算法从大量结构参数中优化筛选出与爆炸下限最密切相关的一组结构参数作为分子描述符,分别采用支持向量机方法和多元线性回归方法对分子描述符数据与爆炸下限数据之间的内在定量关系进行模拟,建立了根据分子结构预测烃类物质爆炸下限的数学模型。对模型性能进行内部及外部验证,结果表明,2种模型爆炸下限的预测值与实验值均符合良好,在实验误差允许范围之内。支持向量机模型预测体积分数平均绝对误差为0.036%,均方根误差为0.046%,优于多元线性回归和已有方法所得结果。该方法的提出为工程上提供了一种预测烃类物质爆炸下限的新方法。 更多还原
关键词: 爆炸力学, 爆炸下限, 预测模型, 定量结构-性质相关性(QSPR), 烃类物质