爆炸冲击荷载作用下弹性支撑梁弹塑性动力响应的解析分析

摘要

用静力修正法和虚功原理,推导出了爆炸冲击荷载作用下弹性支撑梁弹塑性动力响应的解析表达式,其中第一、二阶振型的影响用振型叠加法计算,其余高阶振型的影响用拟静力法计算.分析了爆炸冲击持续时间和弹性系数对梁动力响应的影响.结果表明:当冲击持续时间小于简支梁半个自振周期时,可看作短时荷载,与刚性支撑相比,弹性支撑可有效降低梁跨中截面弯矩和相对位移,从而提高梁的抗爆承载力,且弹性系数越小,减振效果越好,但会引起较大端部位移.当持续时间大于简支梁半个自振周期时,可看作长时荷载,在冲击作用阶段,弹性支撑能够起到减振作用,但在残余振动阶段,若弹性系数选取不当,会使梁跨中截面弯矩增大,出现振动反弹,反而会降低梁的抗爆承载力,此时宜加设阻尼支撑.