冲击荷载作用下热轧T型方钢管节点力学性能研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:imlym
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,钢质导管架平台结构在海洋油气开发中得到了广泛的应用。船舶与海上工程物的碰撞事故时有发生,有必要对船舶与海洋平台的碰撞机理进行研究,减少事故损失。目前,对钢管节点的研究主要集中在静力承载力等方面的研究,而结构抗冲击性能研究,也仅是在“9.11”事件之后才引起研究领域的广泛关注。但限于试验条件,目前很少研究者在进行此类试验研究。为此,本文运用湖南大学高性能落锤试验机进行了热轧T型方钢管节点抗冲击力学性能试验研究,同时运用大型通用非线性有限元分析软件ABAQUS对热轧T型方钢管节点动态力学性能进行数值分析。论文主要开展了以下几个方面的研究工作:(1)进行了未加强热轧T型方钢管节点抗冲击性能试验研究,重点研究不同支主管宽度比、主管宽厚比、落锤冲击能量等试验参数对节点试件抗冲击力、塑性铰变形及节点区域内力发展等力学性能指标的影响。通过试验得到未加强管节点在冲击荷载作用下的屈曲模态、冲击力和位移时程曲线以及荷载-位移关系曲线,揭示节点在冲击荷载作用下的主管抗局部屈曲受力机理和变形耗能机制。(2)进行了加强热轧T型方钢管节点抗冲击性能试验研究,重点研究节点区域主管内部加劲肋加强、主管上翼缘板垫板加强、支管肋板加强等三种加强方式对节点试件冲击力、塑性铰变形及节点区域内力发展等力学性能指标的影响,并与之前未加强节点进行对比分析。通过试验得到加强管节点在冲击荷载作用下的屈曲模态、冲击力和位移时程曲线以及荷载-位移关系曲线,揭示加强后节点在冲击荷载作用下的主管抗局部屈曲受力机理和变形耗能机制。(3)采用有限元分析软件ABAQUS/Explicit建立了热轧T型方钢管节点动态抗冲击分析模型,并针对落锤冲击试验所得动力响应、屈曲模态、内力变化及塑性铰变形发展规律进行了数值模拟,数值分析结果与冲击试验结果吻合较好;对冲击能量Ek、支主管宽度比β、主管宽厚比2γ等进行参数分析,得到其对未加强管节点破坏模态、承载力、变形等的影响规律;验证了主管内部横向加劲肋加强(对齐支管边布置)、主管上翼缘板垫板或环口板加强是很好的加强方式。
其他文献
我国幅员辽阔,然而庞大的人口数量却使得我国的土地资源反而出现紧张的局面。在早年的生产发展过程中,由于过分追求眼前利益忽略对生态环境的保护,造成大面积的土地因为各类矿区
随着我国经济的高速发展,公路交通也飞速发展着,其中就包括公路隧道。公路隧道属于地下工程的一种,比起地上建筑,设计及施工都受到更多不确定因素影响。而且由于工程地质、地形、
空间大跨结构是现代文明重要的组成部分之一,正被日益广泛的应用于水坝、体育场馆、桥梁、核电站管线、高架铁路以及和生命线相关的许多建设中。一般结构的抗震反应分析中,往
FRP加固混凝土结构已经得到了比较多的应用,但是用FRP来加固钢结构却刚刚兴起,近些年来引起广泛的关注。FRP具有良好的防腐蚀性能、高强度、良好的耐久性,因此在许多环境下有着
我国的岩溶地区分布占国土面积的近三分之一,其中以贵州、云南、广西等地居多。土洞是岩溶地区较为常见的一种洞穴形式,随着经济建设的迅速发展,城市化进程速度的加快,在有土洞存
本文通过模型槽注浆试验、压滤试验、理论分析、数值模拟、案例分析等方法,针对在粉砂土体中注浆时水泥浆浆液的扩散性状、压滤效应、加固作用、土体力学指标对注浆孔扩张的影
圆钢管之间的连接即节点设计是管结构整体中的一个重要方面。相贯节点的承载力不能达到整体结构对节点强度的要求时,则应针对节点的破坏模式采取加强措施。在结构设计中杆件
近些年来,采用悬臂施工的大跨径预应力混凝土连续刚构桥由于自身得天独厚的优点在山区高速公路建设中广泛使用。然而,截面尺寸较大的箱形梁,在混凝土早期,由于水泥水化作用,
本文选用球墨铸铁QT600-7薄壁圆管试样,采用多试样法,通过不同的拉扭比例进行初始屈服面试验和比例路径、非比例路径预加载后继屈服面试验。其中,比例路径包括预拉伸、预扭转和预拉扭,非比例路径沿菱形加载。通过对初始屈服面和后继屈服面的分析,研究预加载路径、预变形程度和平移应变取值对后继屈服面演化的影响。同时,研究塑性应变增量取值对塑性流动方向的影响,并探讨初始屈服面和后继屈服面上塑性流动方向与加载面
拱形结构既满足人们生活的实用性要求,又具有较高的观赏价值,在土木工程领域得到广泛的运用,其稳定承载力的研究是当今的热点课题。对于工程结构的极限承载力分析而言,弹性模