1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，鋼管結(jié)構(gòu)憑借良好的力學(xué)性能和優(yōu)美的建筑造型，得到了廣泛的運(yùn)用，如海洋平臺(tái)、火車站、體育館、飛機(jī)場等。近年來，由于地震、爆炸、撞擊等災(zāi)害，致使結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損或倒塌的事故時(shí)有發(fā)生，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，而沖擊荷載往往是使結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損的重要原因。為此，人們?cè)絹碓疥P(guān)注工程結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能評(píng)估和設(shè)計(jì)問題。作為鋼管結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，管節(jié)點(diǎn)的抗沖擊性能很大程度上決定了鋼管結(jié)構(gòu)是否具有良好的抗沖擊能力。目前對(duì)管節(jié)點(diǎn)和加強(qiáng)管節(jié)點(diǎn)

2、的研究主要集中在靜態(tài)力學(xué)性能方面，而沖擊荷載作用下，其失效機(jī)理、極限承載力、結(jié)構(gòu)變形、能量轉(zhuǎn)換等研究較少，且主要研究對(duì)象為熱軋管材，冷彎管節(jié)點(diǎn)在沖擊荷載作用下的力學(xué)性能研究還需要進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究工作。為此，本文采用湖南大學(xué)高性能落錘試驗(yàn)機(jī)對(duì)普通冷彎T型方管節(jié)點(diǎn)和采用內(nèi)部橫向加勁板和上翼緣墊板加強(qiáng)的加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了抗沖擊力學(xué)性能試驗(yàn)研究。同時(shí)運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS/Explict對(duì)普通節(jié)點(diǎn)和加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性數(shù)值模擬分析。主要開

3、展了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　 (1)進(jìn)行了4個(gè)普通節(jié)點(diǎn)和分別采用主管內(nèi)橫向加勁板和上翼緣墊板加強(qiáng)的2個(gè)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗沖擊性能試驗(yàn)研究，確定普通節(jié)點(diǎn)和加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的破壞模式;揭示沖擊過程中節(jié)點(diǎn)變形、沖擊力等抗沖擊性能指標(biāo)的變化發(fā)展規(guī)律，并對(duì)比普通節(jié)點(diǎn)和加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗沖擊性能指標(biāo)差異，驗(yàn)證加強(qiáng)措施的有效性。
　　 (2)對(duì)比分析了沖擊動(dòng)能、支主管寬度比等參數(shù)，以及不同加強(qiáng)措施對(duì)沖擊力和節(jié)點(diǎn)位移等抗沖擊性能指標(biāo)的影響，并通過分析

4、荷載-位移曲線，能量耗散等對(duì)普通節(jié)點(diǎn)和加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗沖擊性能進(jìn)行了初步分析。
　　 (3)基于冷彎管截面材性分布的差異，運(yùn)用有限元軟件ABAQUS/Explict建立了冷彎管節(jié)點(diǎn)的數(shù)值分析模型，與本文試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，吻合較好。并基于有限元模型對(duì)沖擊荷載下的節(jié)點(diǎn)抗沖擊工作機(jī)理進(jìn)行了分析。初步分析了局部變形和整體變形的耦合關(guān)系，基于能量的塑性鉸線理論，以及能量耗散與沖擊動(dòng)能的關(guān)系，提出普通節(jié)點(diǎn)抗沖擊承載力的簡化公式。