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侧向低速冲击作用下钢管混凝土构件开裂评估模型及影响因素研究
被引量：
7
1
作者
王路明
刘艳辉
+2 位作者
赵世春
赵一超
康
翔
杰
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期7-17,35,共12页
基于落锤冲击试验研究了钢管混凝土构件发生变形、开裂及断裂的受力机理,试验表明,构件在开裂前存在明显的局部响应过程,在冲击位置及支座截面发生局部凹陷和屈曲,临界开裂能量主要由整体变形耗能和局部耗能所决定。结合数值模拟得到了...
基于落锤冲击试验研究了钢管混凝土构件发生变形、开裂及断裂的受力机理,试验表明,构件在开裂前存在明显的局部响应过程,在冲击位置及支座截面发生局部凹陷和屈曲,临界开裂能量主要由整体变形耗能和局部耗能所决定。结合数值模拟得到了基于冲击质量和冲击速度的开裂评估曲线,从能量角度建立了可以考虑构件局部耗能的开裂评估模型,并研究了冲击位置、混凝土强度、钢管强度、含钢率对开裂评估模型的影响。结果表明:使构件处于临界开裂状态的冲击能量并非一个定值,在冲击速度大、质量小时,构件的局部响应更加明显且局部耗能更多,因此临界开裂能量变大;随着冲击质量增大,开裂评估模型逐渐收敛于水平渐近线,即最小临界开裂能量,根据冲击能量与开裂评估模型的关系可以判断构件的局部损伤及开裂状态;改变冲击位置对构件开裂评估模型的影响较大,增大钢管强度及含钢率可以有效提高构件抵御冲击开裂的性能,但提高混凝土强度对构件开裂状态的影响不明显。
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关键词
钢管混凝土
侧向低速冲击
落锤冲击试验
数值模拟
局部响应
临界开裂能量
开裂评估模型
下载PDF
职称材料
钢管混凝土柱在冲击荷载作用下的损伤评估方法
被引量：
7
2
作者
王路明
刘艳辉
+2 位作者
朱文凯
何庭君
康
翔
杰
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期796-803,819,共9页
为了建立侧向冲击荷载作用下钢管混凝土柱的损伤评估方法,以钢管混凝土柱近支座落锤冲击试验为基础,结合数值模拟和理论分析,研究预加轴力、冲击体质量及冲击速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响.选取冲击体质量和速度作为损伤评估主控变...
为了建立侧向冲击荷载作用下钢管混凝土柱的损伤评估方法,以钢管混凝土柱近支座落锤冲击试验为基础,结合数值模拟和理论分析,研究预加轴力、冲击体质量及冲击速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响.选取冲击体质量和速度作为损伤评估主控变量,建立基于剩余承载力的损伤评估指标D的计算式,并划分损伤评估等级.以典型钢管混凝土结构柱为例,通过仿真试算拟合其损伤评估曲线,并建立损伤评估的图解方法.研究结果表明:冲击体质量和速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响显著,预加轴力的影响呈现出变异性;D=0.3,0.5,0.7时的损伤评估曲线将坐标平面划分为4个面域,分别代表钢管混凝土柱发生轻度损伤、中度损伤、重度损伤及破坏失效;根据冲击体质量和速度的组合点与损伤评估曲线的位置关系,可以快速判定钢管混凝土柱的损伤程度.
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关键词
钢管混凝土柱
落锤冲击试验
冲击荷载
损伤评估
图解法
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职称材料
高铁列车脱轨撞击下客站雨棚结构倒塌破坏影响因素
被引量：
5
3
作者
康
翔
杰
许浒
+2 位作者
赵世春
刘艳辉
杨畅
《四川建筑科学研究》
北大核心
2015年第6期1-5,共5页
为了研究列车脱轨冲击作用下影响高铁客站站台区域雨棚结构倒塌破坏的主要因素,提高客站雨棚结构的抗连续倒塌能力,以CRH2型动车模型为冲击体,基于CRH2型高速动车正线脱轨假设,在冲击速度为54.53 m/s的条件下对常见高铁客站站台结构柱...
为了研究列车脱轨冲击作用下影响高铁客站站台区域雨棚结构倒塌破坏的主要因素,提高客站雨棚结构的抗连续倒塌能力,以CRH2型动车模型为冲击体,基于CRH2型高速动车正线脱轨假设,在冲击速度为54.53 m/s的条件下对常见高铁客站站台结构柱进行了冲击仿真分析。从冲击物能量耗散的角度分析了冲击作用下钢管混凝土柱的破坏过程,讨论了影响钢管混凝土柱抗撞击能力的主要因素,分析了高铁客站站台区域多根钢管混凝土柱发生连续破坏的情况。研究表明,钢管混凝土柱抵抗撞击破坏的能力主要受到柱体刚度的影响,钢材强度、混凝土强度和含钢率的影响依次减弱。基于钢管混凝土柱的破坏特点和列车能量滑移衰减规律,得出结构柱等间距条件下,控制常见高铁客站雨棚结构柱破坏数量的临界柱距。
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关键词
列车脱轨
高铁客站
冲击作用
钢管混凝土柱
连续破坏
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职称材料
低速冲击碰撞有限元分析中混凝土动态破坏面修正方法
被引量：
5
4
作者
康
翔
杰
刘艳辉
+2 位作者
许浒
赵世春
余志祥
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期135-142,共8页
为了将混凝土材性试验数据更好的应用到冲击有限元仿真中,分析了常用混凝土本构关系中的应变率参数作用特点,提出了一种基于构件试验结果线性插值的混凝土动态破坏面修正方法来减小构件响应计算误差,采用两组钢筋混凝土梁侧向撞击试验...
为了将混凝土材性试验数据更好的应用到冲击有限元仿真中,分析了常用混凝土本构关系中的应变率参数作用特点,提出了一种基于构件试验结果线性插值的混凝土动态破坏面修正方法来减小构件响应计算误差,采用两组钢筋混凝土梁侧向撞击试验标定了修正系数,并以另两组试验对标定的参数进行验证,四组仿真试验均取得良好结果。采用提出的方法,建立了评价混凝土本构关系适用性的评价体系。研究表明:提出的动态破坏面修正方法能够较好地减小构件响应计算误差,准确地反映钢筋混凝土构件在冲击碰撞情况下的力学响应;应用提出的评价体系可以有效评估混凝土本构关系的适用性。
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关键词
混凝土
冲击碰撞
应变率效应
动态破坏面修正
评价方法
原文传递
多层砌体结构在地震中倒塌全过程数值模拟
被引量：
3
5
作者
许浒
余志祥
+1 位作者
康
翔
杰
赵世春
《建筑结构》
CSCD
北大核心
2012年第S1期220-225,共6页
为了克服现有数值计算模型及算法在模拟多层砌体结构倒塌过程中存在的问题,引入能够考虑脆性材料大变形及塑性损伤的Holmquist-Johnson-Cook(简称HJC)本构模型模拟砌体材料,采用完全连续介质有限元法建立了一栋典型多层大开间砌体结构...
为了克服现有数值计算模型及算法在模拟多层砌体结构倒塌过程中存在的问题,引入能够考虑脆性材料大变形及塑性损伤的Holmquist-Johnson-Cook(简称HJC)本构模型模拟砌体材料,采用完全连续介质有限元法建立了一栋典型多层大开间砌体结构计算模型,选取经典的E1 Centro波对其进行弹塑性时程分析,基于显式动力积分及自动接触算法,再现了多层砌体结构在地水平震作用下从弹性到破坏,再到倒塌的全过程。通过与实际震害的比较,验证了上述材料模型及数值算法模拟多层砌体结构倒塌破坏的有效性。此外,针对同一结构模型在不同烈度下的破坏形式,探讨了多层砌体结构在特大地震下的倒塌机理及模式,揭示了其因竖向承重构件失效而导致整体结构发生竖向倒塌的本质。最后分析了顶部水平位移、顶部竖向位移及层间位移角限值分别作为倒塌判定指标的适用性。
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关键词
多层砌体结构
大开间
数值模拟
HJC损伤模型
弹塑性时程分析
倒塌模式
原文传递
题名
侧向低速冲击作用下钢管混凝土构件开裂评估模型及影响因素研究
被引量：
7
1
作者
王路明
刘艳辉
赵世春
赵一超
康
翔
杰
机构
西南交通大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期7-17,35,共12页
基金
国家自然科学基金(51378427)
国家重点研发计划(2016YFC0802205)。
文摘
基于落锤冲击试验研究了钢管混凝土构件发生变形、开裂及断裂的受力机理,试验表明,构件在开裂前存在明显的局部响应过程,在冲击位置及支座截面发生局部凹陷和屈曲,临界开裂能量主要由整体变形耗能和局部耗能所决定。结合数值模拟得到了基于冲击质量和冲击速度的开裂评估曲线,从能量角度建立了可以考虑构件局部耗能的开裂评估模型,并研究了冲击位置、混凝土强度、钢管强度、含钢率对开裂评估模型的影响。结果表明:使构件处于临界开裂状态的冲击能量并非一个定值,在冲击速度大、质量小时,构件的局部响应更加明显且局部耗能更多,因此临界开裂能量变大;随着冲击质量增大,开裂评估模型逐渐收敛于水平渐近线,即最小临界开裂能量,根据冲击能量与开裂评估模型的关系可以判断构件的局部损伤及开裂状态;改变冲击位置对构件开裂评估模型的影响较大,增大钢管强度及含钢率可以有效提高构件抵御冲击开裂的性能,但提高混凝土强度对构件开裂状态的影响不明显。
关键词
钢管混凝土
侧向低速冲击
落锤冲击试验
数值模拟
局部响应
临界开裂能量
开裂评估模型
Keywords
concrete-filled steel tube
lateral low-velocity impact
drop weight impact test
numerical simulation
local response
critical cracking energy
cracking evaluation model
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
TU398
下载PDF
职称材料
题名
钢管混凝土柱在冲击荷载作用下的损伤评估方法
被引量：
7
2
作者
王路明
刘艳辉
朱文凯
何庭君
康
翔
杰
机构
西南交通大学土木工程学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期796-803,819,共9页
基金
国家自然科学基金(51378427)
国家重点研发计划课题(2016YFC0802205-9)。
文摘
为了建立侧向冲击荷载作用下钢管混凝土柱的损伤评估方法,以钢管混凝土柱近支座落锤冲击试验为基础,结合数值模拟和理论分析,研究预加轴力、冲击体质量及冲击速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响.选取冲击体质量和速度作为损伤评估主控变量,建立基于剩余承载力的损伤评估指标D的计算式,并划分损伤评估等级.以典型钢管混凝土结构柱为例,通过仿真试算拟合其损伤评估曲线,并建立损伤评估的图解方法.研究结果表明:冲击体质量和速度对钢管混凝土柱损伤程度的影响显著,预加轴力的影响呈现出变异性;D=0.3,0.5,0.7时的损伤评估曲线将坐标平面划分为4个面域,分别代表钢管混凝土柱发生轻度损伤、中度损伤、重度损伤及破坏失效;根据冲击体质量和速度的组合点与损伤评估曲线的位置关系,可以快速判定钢管混凝土柱的损伤程度.
关键词
钢管混凝土柱
落锤冲击试验
冲击荷载
损伤评估
图解法
Keywords
concrete-filled steel tubular column
drop hammer impact test
impact load
damage assessment
graphic method
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
高铁列车脱轨撞击下客站雨棚结构倒塌破坏影响因素
被引量：
5
3
作者
康
翔
杰
许浒
赵世春
刘艳辉
杨畅
机构
西南交通大学土木工程学院
出处
《四川建筑科学研究》
北大核心
2015年第6期1-5,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(51378427)
铁道部科技研究开发计划项目(2012G003-J)
中央高校基本科研业务费专项资金(2682014CX073)
文摘
为了研究列车脱轨冲击作用下影响高铁客站站台区域雨棚结构倒塌破坏的主要因素,提高客站雨棚结构的抗连续倒塌能力,以CRH2型动车模型为冲击体,基于CRH2型高速动车正线脱轨假设,在冲击速度为54.53 m/s的条件下对常见高铁客站站台结构柱进行了冲击仿真分析。从冲击物能量耗散的角度分析了冲击作用下钢管混凝土柱的破坏过程,讨论了影响钢管混凝土柱抗撞击能力的主要因素,分析了高铁客站站台区域多根钢管混凝土柱发生连续破坏的情况。研究表明,钢管混凝土柱抵抗撞击破坏的能力主要受到柱体刚度的影响,钢材强度、混凝土强度和含钢率的影响依次减弱。基于钢管混凝土柱的破坏特点和列车能量滑移衰减规律,得出结构柱等间距条件下,控制常见高铁客站雨棚结构柱破坏数量的临界柱距。
关键词
列车脱轨
高铁客站
冲击作用
钢管混凝土柱
连续破坏
Keywords
train derailment
high-speed rail station
impact action
concrete filled steel tubular column
continuous failure
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
低速冲击碰撞有限元分析中混凝土动态破坏面修正方法
被引量：
5
4
作者
康
翔
杰
刘艳辉
许浒
赵世春
余志祥
机构
西南交通大学土木工程学院
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期135-142,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(51378427)
国家自然科学基金青年项目(51408500)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2682014CX073)
文摘
为了将混凝土材性试验数据更好的应用到冲击有限元仿真中,分析了常用混凝土本构关系中的应变率参数作用特点,提出了一种基于构件试验结果线性插值的混凝土动态破坏面修正方法来减小构件响应计算误差,采用两组钢筋混凝土梁侧向撞击试验标定了修正系数,并以另两组试验对标定的参数进行验证,四组仿真试验均取得良好结果。采用提出的方法,建立了评价混凝土本构关系适用性的评价体系。研究表明:提出的动态破坏面修正方法能够较好地减小构件响应计算误差,准确地反映钢筋混凝土构件在冲击碰撞情况下的力学响应;应用提出的评价体系可以有效评估混凝土本构关系的适用性。
关键词
混凝土
冲击碰撞
应变率效应
动态破坏面修正
评价方法
Keywords
concrete
impact
strain rate effect
dynamic failure surface modification
evaluation method
分类号
TU375.1 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
多层砌体结构在地震中倒塌全过程数值模拟
被引量：
3
5
作者
许浒
余志祥
康
翔
杰
赵世春
机构
西南交通大学土木工程学院
抗震工程技术四川省重点实验室
出处
《建筑结构》
CSCD
北大核心
2012年第S1期220-225,共6页
基金
国家科技支撑计划资助项目(2009BAJ28B01)
文摘
为了克服现有数值计算模型及算法在模拟多层砌体结构倒塌过程中存在的问题,引入能够考虑脆性材料大变形及塑性损伤的Holmquist-Johnson-Cook(简称HJC)本构模型模拟砌体材料,采用完全连续介质有限元法建立了一栋典型多层大开间砌体结构计算模型,选取经典的E1 Centro波对其进行弹塑性时程分析,基于显式动力积分及自动接触算法,再现了多层砌体结构在地水平震作用下从弹性到破坏,再到倒塌的全过程。通过与实际震害的比较,验证了上述材料模型及数值算法模拟多层砌体结构倒塌破坏的有效性。此外,针对同一结构模型在不同烈度下的破坏形式,探讨了多层砌体结构在特大地震下的倒塌机理及模式,揭示了其因竖向承重构件失效而导致整体结构发生竖向倒塌的本质。最后分析了顶部水平位移、顶部竖向位移及层间位移角限值分别作为倒塌判定指标的适用性。
关键词
多层砌体结构
大开间
数值模拟
HJC损伤模型
弹塑性时程分析
倒塌模式
Keywords
multistory masonry structure
large bay
numerical simulation
HJC damage constitutive model
elasto-plastic time-history analysis
collapse mode
分类号
TU364 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
侧向低速冲击作用下钢管混凝土构件开裂评估模型及影响因素研究
王路明
刘艳辉
赵世春
赵一超
康
翔
杰
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
7
下载PDF
职称材料
2
钢管混凝土柱在冲击荷载作用下的损伤评估方法
王路明
刘艳辉
朱文凯
何庭君
康
翔
杰
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
7
下载PDF
职称材料
3
高铁列车脱轨撞击下客站雨棚结构倒塌破坏影响因素
康
翔
杰
许浒
赵世春
刘艳辉
杨畅
《四川建筑科学研究》
北大核心
2015
5
下载PDF
职称材料
4
低速冲击碰撞有限元分析中混凝土动态破坏面修正方法
康
翔
杰
刘艳辉
许浒
赵世春
余志祥
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2016
5
原文传递
5
多层砌体结构在地震中倒塌全过程数值模拟
许浒
余志祥
康
翔
杰
赵世春
《建筑结构》
CSCD
北大核心
2012
3
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