横向冲击作用下预加荷载钢框架的动力响应分析

摘要

钢框架在冲击荷载作用下的冲击响应及损伤破坏是一个复杂的非线性过程.采用Johnson-Cook强度模型考虑钢材在冲击荷载下的动态力学行为,采取Johnson-Cook断裂准则作为冲击荷载下钢材损伤开始准则,并考虑钢材损伤演化.利用ABAQUS建立横向冲击下钢框架的三维模型,通过能量转换关系和沙漏能控制确保数值模拟方案的精确性与合理性.通过改变冲击动能、冲击位置和轴压力等参数,得到这些参数对横向冲击作用下预加荷载钢框架的冲击响应模式的影响,揭示冲击响应随参数变化规律.结果表明:在横向冲击荷载作用下预加荷载钢框架有3种冲击响应模式;冲击动能、冲击位置和轴压力的增加,会加剧框架的冲击响应;冲击动能是影响横向冲击作用下钢框架冲击响应的主要因素,钢框架在横向冲击作用下发生整体倒塌时存在临界冲击动能;整个横向冲击过程,损伤发生的区域主要在冲击体与钢框架接触区域.