钢桁架在冲击荷载作用下的动态响应研究

张纪刚, 时成龙, 闫清峰, 刘菲菲

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建筑钢结构进展 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (10) : 48-56. DOI: 10.13969/j.cnki.cn31-1893.2024.10.006

钢桁架在冲击荷载作用下的动态响应研究

  • 张纪刚, 时成龙, 闫清峰, 刘菲菲
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摘要

圆钢管桁架在土木工程和海洋工程领域应用较多,除了承受竖向荷载外,还易遭受冲击偶然荷载作用。以偏心质量下抵抗冲击荷载的钢桁架为研究对象,利用LS-DYNA软件建立了节点冲击有限元模型。从破坏特征、冲击响应和耗能能力等方面研究了其抗冲击能力,对冲击次数、冲击速度和钢材屈服强度进行了参数分析,最后基于有限元模拟结果,提出了主管凹陷变形与转角之间的表达式。结果表明:经历多次摆锤冲击后,主管发生严重的凹陷变形,刚度显著降低;冲击速度达到3.0 m·s-1时,冲击力峰值提高了84.8%,冲击区域支管节点发生挤压弯曲破坏,主管凹陷变形是主要的耗能机制。有限元模拟结果可为提高实际钢桁架的抗冲击性能提供参考。

关键词

钢桁架 / 有限元分析 / 变形机理 / 抗冲击性能 / 破坏模式

中图分类号

TU392 / P75

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张纪刚, 时成龙, 闫清峰, 刘菲菲. 钢桁架在冲击荷载作用下的动态响应研究. 建筑钢结构进展. 2024, 26(10): 48-56 https://doi.org/10.13969/j.cnki.cn31-1893.2024.10.006

基金

国家自然科学基金(52378304、52108282); NSFC-山东联合基金(U2106222); 山东省自然科学基金(ZR2021QE053、ZR2022ME065)

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