冲击荷载作用下钢-混凝土组合梁的受力特性研究

摘要

钢-混凝土组合梁结构是钢结构与钢筋混凝土结构组合在一起协同工作的结构，兼有钢结构和钢筋混凝土结构的优点，能充分发挥钢材抗拉强度高、混凝土承压性能好的材料特性。此种结构具有承载力高、塑性和韧性好、综合经济效益好、施工快捷方便等优点。 由于具有一系列的优点，其可以广泛应用于各种建筑中作为楼面结构，如超高层建筑、厂房、桥梁、人防工程等。作为人防工程梁构件，设计上除了能满足平时的功能需求外更要求战时能满足抗力安全，即能抵抗设计要求等级的核爆冲击波等到强动荷载的作用。作为梁结构，一旦破坏，后果是非常严重的，因此必须考虑其在动荷载作用下的动力效应。对于结构在动载作用下的力学行为的研究可以说是近年来的热点，各国学者在对钢-混凝土组合梁的各种静力学性能作了充分的研究的同时，有关其在冲击荷载作用下的研究很少，可以说几乎是空白。 本文通过对按1/4比例缩放的6根钢-混凝土组合梁进行冲击实验，得到了关键部位的应变和挠度时程曲线。在此基础上，又用大型通用有限元计算软件ANSYS/LS-DYNA计算钢-混凝土组合梁在不同的冲击荷载作用下的力学行为，得出了其在冲击荷载作用下的变形曲线、位移曲线、应变、速度、加速度时程曲线。本课题为进一步研究该种结构提供了实验数据及有限元的研究方法，同时为结构设计师在设计有关结构时提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述及选题意义

§1.1文献综述

§1.2选题意义及工程背景

第二章理论分析 冲击荷载作用下钢-混凝土组合结构的动力持性

§2.1介绍

§2.2运动方程

§2.3标准化

§2.4解的过程

§2.5计算结果与讨论

§2.6本章小节

第三章冲击荷载作用下简支钢-砼组合梁的受力特性试验研究

§3.1试验目的

§3.2试件设计

§3.3加载装置

§3.4钢-混凝土组合梁的破坏特性

§3.5时间与位移关系曲线

§3.6时间与应变关系曲线

§3.7滑移应变关系曲线

§3.8组合梁截面的弹性分析

§3.9理论计算与实验结果的

§3.10组合梁抗弯承载力计算

§3.11抗剪连接件

第四章冲击荷载作用下组合梁的数值模拟

§4.1引言

§4.2 LS-DYNA的简介

§4.3组合梁冲击过程的数值模拟

§4.4数值模拟分析

§4.5数值模拟与试验结果的比较

§4.6本章小结

第五章结论与展望

致谢

参考文献

附录