12第卷增刊北京理工大学学报342014年月17TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyVol.34Suppl.1Jul.2014(1.T型铸钢节点冲击响应研究魏德敏1,周彦君,华南理工大学土木与交通学院,亚热带建筑科学国家重点实验室,广东,广州2.广州市地下铁道总公司建设事业总部,广东,广州510380)510640;摘要:对两端简支型铸钢节点在冲击荷载下的响应进行了非线性有限元分析,得到不同荷载参数下节点的冲T击力时程曲线和变形时程曲线分析中将铸钢节点的变形分为主管管壁局部凹陷、主管整体弯曲和支管轴向变形.三部分,通过计算得到三部分变形随冲击时间变化的规律及其所耗散的能量在节点总耗能中所占的比例结果表.明:冲击动能相同时,冲击荷载和支管轴向变形的最大值与初始冲击速度有关,节点塑性耗能总量随主管径厚比的增大而增加,随主管长径比及主支管直径比的增大而减小主管的直径接近时,节点的局部凹陷变形可以忽略.当主管长径比较小时,支管变形大于主管变形.支管与.关键词:铸钢节点;冲击响应;能量耗散;管壁凹陷;整体弯曲中图分类号:TU394文献标志码:A文章编号:1001-0645(2014)增刊1-0123-05InvestigationofImpactResponseofCastSteelT-Joint11,2WEIDe-min,ZHOUYan-jun(1.StateKeyLaboratoryofSubtropicalBuildingScience,SchoolofCivilEngineeringandTransportation,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,Guangdong510640,China;2.TheConstructionofGuangzhouMetroCorporation,Guangzhou,Guangdong510380,China)Abstract:ThedynamicresponseofthetubularcaststeelT-jointundertheimpactloadwasinvestigatedbyusingthenonlinearfiniteelementmethod.Thetime-historycurvesoftheimpactloadandthedeformationofdifferentcaststeeljointswereobtained.Threedifferentdeformationsofcaststeeljointswerefoundincludingthepipewallsag,theoverallbendingofthemainpipe,andtheaxialdeformationofthebranchpipe.Inaddition,therelationshipbetweentheenergydissipationratiosofthesedeformationsandtheimpacttimewasestablished.Theresearchresultsshowthattheimpactloadandthemaximumaxialdeformationofthebranchpipearerelatedtotheinitialimpactvelocityatthesameimpactenergy;theplasticenergyconsumptionofjointsincreaseswiththegrowthofthediameter-thicknessratioofthemainpipe,anddecreaseswiththeincreaseofthelength-diameterratioofthemainpipeandthediameterratioofthemainpipetothebranchpipe.Thedeformationofthemainpipeislargerthanthatofthebranchpipewhenthelength-diameterratioofthemainpipeissmall;andthepipewallsagcanbeneglectedwhenthediameterofthemainpipeisclosetothediameterofthebranchpipe.Keywords:caststeeljoint;impactresponse;energydissipation;tubularwallsag;overallben-ding目前,人们对结构或构件的冲击响应及破坏非常关注,日本学者[1]对各种冲击荷载(如爆炸、海啸收稿日期:20140323国家自然科学基金项目作者简介:魏德敏((90815012)1955—),女,教授,博士生导师,E-mail:dmwei@scut.edu.cn.基金项目:等)引起的结构倒塌开展了初步研究,美国加州大学上部端板之间的缝隙等于时开始传递冲击力0.伯克利分校[2]对钢框架组合结构的抗冲击性能及防护措施进行了一系列试验研究,许超等[3]对焊接钢忽略温度影响,考虑材料的应变率效应,采用以下非线性动态本构关系[78]为管节点在冲击荷载下的动力响应进行了研究,其研nσAB?ε*.=(+ε)(1+Cln)(1)究结果发现,撞击下钢管节点会产生较大的非弹性式中:ε为等效塑性应变;?ε*为等效塑性应变与参考变形,从而耗散掉大部分冲击动能.程国强等[4]认应变率的比值;A为屈服应力;B和n为应变强化参为受侧向撞击钢管的撞击能量是被钢管管壁凹陷和整体弯曲这两部分变形耗散的文献[.56]中给出两端固支圆管这两部分冲击变形及其耗能的计算公式迄今为止,关于铸钢节点抗冲击性能的研究尚.不多见.数;C为应变率敏感系数.根据参考文献[9],选取材料参数A=300MPa,B=329MPa,n=0.235,C=0.0323.2计算结果本文对两端简支T型铸钢节点的冲击响应进对铸钢型...