钢桁架在冲击荷载作用下动态响应研究

Abstract

圆钢管桁架在土木工程和海洋工程应用较多，除了承受竖向荷载还易遭受冲击偶然荷载。以偏心质量下钢桁架抵抗冲击荷载为研究对象，利用LS-DYNA软件建立了节点冲击有限元模型。从破坏特征、冲击响应和耗能能力等方面研究了其抗冲击能力，对冲击次数、冲击速度和钢材屈服强度进行了参数分析，最后基于有限元模拟结果，提出了主管凹陷变形与转角之间的表达式。结果表明：主管经过多次摆锤冲击后，发生严重的凹陷变形，刚度显著降低，冲击速度达到3 m⋅s-1时，冲击力峰值提高84.8%，冲击区域支管节点发生挤压弯曲破坏，主管凹陷变形是主要的耗能机制，有限元模拟结果为提高实际钢桁架工程抗冲击性能提供了依据。

Keywords

• 钢桁架
• 有限元分析
• 变形机理
• 抗冲击性能
• 破坏模式