大空心率中空夹层钢管混凝土构件的抗撞性能研究

大空心率中空夹层钢管混凝土构件的抗撞击性能有其自身特点，利用有限元软件ABAQUS建立考虑初始几何缺陷的中空夹层钢管混凝土构件的侧向撞击模型，对比了不同初始几何缺陷组合下空心率范围为0.2~0.9构件的抗撞击性能；在此基础上讨论了初始几何缺陷对空心率为0.8构件撞击响应的影响，并对影响大空心率构件撞击响应的主要参数进行分析；最后基于参数分析结果和静态荷载作用下的荷载-局部压痕关系，给出大空心率中空夹层钢管混凝土构件在侧向撞击荷载作用下撞击力-局部变形简化预测公式。结果表明：与无几何缺陷构件相比，考虑初始几何缺陷时构件的撞击力平台值降低，局部变形增大，当空心率达到0.8时，几何缺陷的不利影响最显著，构件的撞击力平台值下降10.6%，跨中局部变形增大20.4%。提高名义含钢率和减小内钢管径厚比可有效减小初始几何缺陷对该类构件抗撞击性能的不利影响，而改变材料强度对该类构件抗撞性能影响相对较小。给出的简化计算公式可以较好地预测有无初始几何缺陷的大空心率构件在侧向撞击荷载下的撞击力-局部变形曲线。