考虑球冠形脱空影响的圆钢管混凝土柱抗侧向冲击性能分析 - 朱维军; 沈奇罕; 王静峰; 胡子明 (Jianzhu Gangjiegou Jinzhan)
近年来钢管混凝土作为城市高架、跨河桥梁的墩柱常受到车辆、船舶等机械冲击灾害，是引发其结构损伤、破坏甚至严重倒塌的最主要因素之一。而实际钢管混凝土结构由于材料、施工、环境等因素普遍存在脱空缺陷问题，但目前尚缺乏关于带脱空缺陷钢管混凝土抗侧向冲击性能的相关研究报道。为此，建立了考虑球冠形脱空特征的圆钢管混凝土柱抗侧向冲击有限元分析模型，系统分析了脱空率、脱空方位、冲击速度、冲击质量、边界条件、轴压比、径厚比等参数对冲击力（包括峰值Fm和等效值Feq）、挠度变形（包括最大值δm和残余值δr）与能量吸收（Ea）的影响规律，揭示了侧向冲击作用下带球冠形脱空圆钢管混凝土柱的典型破坏形式，获悉了在侧向冲击全过程下考虑脱空影响的冲击时程特征曲线、冲击力全过程扩散机理、钢-砼接触行为。结果表明，带球冠形脱空缺陷的圆钢管混凝土柱在侧向冲击作用下的破坏形式仍表现为整体挠度变形，但其钢管局部凹陷程度与脱空率正相关。随着脱空的增大，构件的Feq、Fm和Ea逐渐减小，但δm和δr逐渐增大。