汽车撞击下钢筋混凝土框架的动态响应与破坏模式研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第2期建筑科学与工程学报Vo1．33NO．22016年3月JournalOfArchitectureandCivilEngineeringMar．2O16文章编号：1673—2049(2016)02—0041-07汽车撞击下钢筋混凝土框架的动态响应与破坏模式研究田力。，胡国辉(1．天津大学建筑工程学院，天津300072；2．天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津300072)摘要：为了研究汽车撞击下钢筋混凝土整体框架结构的动态响应、损伤机理及破坏模式，运用显式动力分析软件ANSYS／LS_DYNA建立6层

2、钢筋混凝土框架结构模型，并对不同车速撞击下汽车与钢筋混凝土框架角柱和边中柱的破坏过程进行仿真模拟。结果表明：汽车撞击角柱和边中柱的损伤破坏过程相同；最大碰撞力与撞击速度呈线性关系；中国规范对汽车等效碰撞力的取值偏于不安全；在汽车的撞击作用下，被撞柱柱底发生弯剪破坏，柱顶发生剪切破坏，结构的动态反应具有局部性，只与被撞柱及周围相邻的构件有关。关键词：汽车撞击；钢筋混凝土框架；损伤机理；破坏模式；线性关系中图分类号：TU375．4文献标志码：A—StudyonDynamicResponseandFailureModesofReinforcedConcreteFram

3、eUnderVehicleImpactTIANLi～。HUGUO—hui(1．SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．KeyLaboratoryofCoastCivilStructureSafetyofMinistryofEducation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Inordertostudythedynamicresponse，damagemechanismandfailuremodeofreinfor

4、cedconcrete(RC)frame，explicitdynamicanalysissoftwareANSYS／LS—DYNAwasusedtobuildamodelstructureofsix—storyreinforcedconcreteframe，thenthedamageprocessesofcornercolumnandsidecolumnofthereinforcedconcreteframeundervehicleimpactwithdifferentspeedsweresimulated．Theresultsshowthatthefailur

5、eprocessofcornercolumnissamewiththefailureprocessofsidecolumnundervehicleimpact．Therelationshipofmaximumimpactforceandimpactvelocityislinear．EquivalentvalueofthecarcollisionforceinChinesespecificationisunsafe．Undervehicleimpact，thebendingshearfailureoccursatthebottomofthecolumn，andth

6、eshearfailureoccursatthetopofthecolumn；thedynamicresponseofthestructurehaslimitations，anditisonlyrelatedwiththecollisioncolumnandthesurroundingadjacentmembers．Keywords：vehicleimpact；reinforcedconcreteframe；damagemechanism；failuremode；linearrelationship收稿日期：2015-10—21基金项目：国家自然科学基金项目(5

7、0678116，51178310)作者简介：田力(1970一)，男，天津市人，副教授，工学博士，E—mail：ltian@tju．edu．cn。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com44建筑科学与工程学报2016生顶水平位移来看，碰撞发生时，试验和有限元分析结果一样，柱顶水平位移很快达到最大值，试验所得为33mm，模拟所得为30FfilTI；试验时，位移传感器损坏未能记录下降段的位移曲线(图5中的水平段)，但是有限元分析得出的下降段位移与实际情况吻合。从碰撞力来看，试验时通过高速视频获得加速度

8、，根据牛顿第二定律算得最