钢筋混凝土铰支约束梁抗冲击性能试验研究

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为研究钢筋混凝土(RC)框架梁抗冲击特性,取其反弯点间子结构作为试验对象,采用铰支约束边界,对两组试验梁分别进行了落锤冲击加载和静力加载,利用LS-DYNA显式有限元程序对冲击试验进行了数值模拟,并对试验工况进行了扩展分析。结果表明:试验梁在冲击和静力加载下破坏特性差异显著,在冲击加载下,随冲击速度的增加,梁抗冲击特性逐渐由局部破坏所控制,多次冲击加载对梁损伤累积作用明显;在静力加载下,通过梁自身的大变形及开裂抵抗外部荷载,裂缝分布范围广而密集,且发展充分。试验结果和模拟结果均显示,在试验梁纵筋配筋率较低时,增加受拉区纵筋能显著改善RC梁的抗冲击性能,但随着配筋率的提高,梁抗冲击性能逐渐由局部破坏所控制,数值模拟结果表明,配筋率和抗冲击临界垮塌耗能间大致呈抛物线关系,通过与试验梁静力加载失效耗能对比,可以偏保守地取静力加载失效耗能的90%作为试验梁抗冲击垮塌临界耗能,用以评估其抗冲击性能。
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