冲击荷载下钢筋混凝土柱抗弯性能试验研究.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn冲击荷载下钢筋混凝土柱抗弯性能#试验研究**宋彦臣，王君杰，高昊5（同济大学桥梁工程系，上海，200092）摘要：为研究钢筋混凝土柱在冲击荷载下的抗弯性能，进行了4根钢筋混凝土柱在不同冲击速度下的水平冲击试验与2根钢筋混凝土柱的单调静力加载试验。通过测量撞击力、构件加速度与墩底转角，得到了冲击作用下柱底弯矩-转角过程。对比了静力与冲击下的弯矩-转角关系，分析了撞击速度对构件性能的影响。试验结果表明，冲击作用下构件的抗弯强度、变10形能力以及耗能能力均高于静力加载；抗弯强度随转角速率增加而提高，但转角速率超过一定值后，抗弯

2、强度逐渐稳定。关键词：水平冲击试验；钢筋混凝土柱；弯曲破坏；弯矩-转角关系；冲击速度中图分类号：U447ExperimentalStudyontheBendingPerformanceof15ReinforcedConcreteColumnunderImpactLoadingsSongYanchen,WangJunjie,GaoHao(DepartmentofBridgeEngineering,TongjiUniversity,Shanghai,200092)Abstract:InordertoinvestigatethebendingperformanceofRCcolumnsu

3、nderimpactloadings,fourcolumnsweretestedunderdifferentimpactvelocitiesandtwocolumnsweretestedunderquasi-static20loadings.Impactforce,accelerationsalongthecolumnandtherotationofthecolumnwererecorded,andthemoment-rotationrelationshipunderimpactloadingswasobtained.ComparisonsoftheMoment-Rotationr

4、elationshipweremadewithquasi-statictestsandtheeffectofimpactvelocityontheflexuralperformancewasanalyzed.Itshowsthattheflexuralcapacity,theultimatedisplacementandtheabsorbedenergyinimpacttestsarehigherthanthatinquasi-statictests;thebendingcapacityincreases25withtherotationrateand,afteracertainr

5、otationrate,itremainsconstantgradually.Keywords:horizontalimpacttest;reinforcedconcretecolumn;flexurefailure;moment-rotationrelationship;impactvelocity0引言随着交通运输行业的快速发展，桥梁结构遭受船舶、车辆撞击的事故日益频繁，给社会30带来很多不利的影响，因此桥梁结构在冲击作用下的安全问题已成为一个研究热点，桥梁构件的抗冲击性能则是其中的一个重要研究内容。-6-1+1-1[1]从静力到冲击，材料的应变速率从10s到10s范围急剧变化

6、，已开展的研究结果[2-4]表明钢材与混凝土都为率敏感材料，因此钢筋混凝土构件在冲击作用下的性能与静载下存在不同。基金项目：国家自然科学基金重点项目（51438010）；国家重点基础研究发展计划（973计划）（2013CB036305）作者简介：宋彦臣（1988-），男，博士研究生，研究方向：桥梁船撞通信联系人：王君杰（1962-），男，教授，博导，主要研究方向：桥梁抗震、桥梁船撞.E-mail:jjwang@tongji.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn35目前国内外的学者已开展了一部分钢筋混凝土构件的冲击试验，但大部分侧重于分析构

7、[5-13]件在冲击作用下的破坏特点，缺少对构件性能定量的描述，主要原因是难以测量构件在冲击作用下的动内力。结构动力试验通常采用测量材料应变，并沿截面积分的方法获得构件[14,15]的内力，然而该方法对于破坏性试验并不适用，主要是受应变片的测量范围所限，难以获得完整的应变过程。[16]40根据结构动力学基本理论，试验中可通过测量外荷载与构件惯性力获得构件的动内[17]力。已有少部分学者将该方法用于钢筋混凝土构件的抗冲击性能研究当中。Bathia、S.M.[18]Sol