钢管混凝土柱抗爆性能数值模拟与实验验证

摘要

利用LS⁃DYNA非线性有限元程序,基于多物质流固耦合方法,建立了爆炸荷载作用下钢管混凝土柱的动态响应数值模型.对比分析了模拟结果与足尺构件的爆炸破坏实验结果,验证了数值模型和计算方法的有效性,并运用参数化分析方法,研究了截面形式、比例距离、混凝土强度及钢材等级、截面形状特性等关键参数对钢管混凝土柱抗爆性能的影响.研究结果表明:钢管混凝土柱具有优越的抗爆性能,所建立的数值模型能够有效地分析钢管混凝土柱在爆炸荷载作用下的动态影响及破坏形态;圆形截面钢管混凝土柱的抗爆性能优于方形截面;提高材料等级、减小圆形截面钢管混凝土柱的径厚比、增大矩形截面钢管混凝土柱的长宽比,均有利于提升钢管混凝土柱的抗爆特性.