高温与冲击耦合作用下双钢管混凝土柱动态响应数值模拟研究

摘要：

为研究双钢管混凝土(concrete-filled double-tube,CFDT)柱在高温下的抗冲击性能,利用ABAQUS有限元软件建立CFDT柱在高温与冲击耦合作用下的有限元模型,考虑材料的温度软化、应变率强化效应以及轴力的影响,并通过已有CFDT柱的火灾试验和常温下侧向冲击试验进行了分段验证.在此基础上,从冲击力、跨中位移、荷载分布情况与损伤演化等方面分析了不同温度下CFDT柱的抗冲击动态响应,并考虑了不同截面形式、轴压比、冲击速度和混凝土强度对CFDT柱抗冲击性能的影响.研究结果表明,在高温与冲击耦合作用下,CFDT柱主要呈现弯曲破坏,随着温度升高,CFDT柱抗冲击性能和抗弯承载力逐渐降低.CFDT柱的耐火极限是普通钢管混凝土柱的2.1倍.轴力对CFDT柱抗冲击性能产生不利影响,当轴压比从0增加到0.6,高温800℃时构件冲击力平台值下降了32.4％;混凝土强度对高温下CFDT柱抗冲击性能有显著影响,高温800℃时混凝土强度由40 MPa增加到60 MPa,构件冲击力平台值提高了22.8％.

关键词：双钢管混凝土(CFDT)柱、高温、冲击、耦合作用、有限元分析

所属期刊栏目：42

分类号：TU398.9(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省教育厅基本科研面上项目

在线出版日期：2023-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：92-102,171