爆炸作用下刚塑性简支梁的塑性动力响应分析

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爆炸作用下刚塑性简支梁的塑性动力响应分析
何建，郝彬，薛贵省
（哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：为了研究梁板类构件在爆炸荷载作用下的塑性动力响应，将爆炸荷载简化为双指数型荷载，按均布荷载施加到
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆａｂｅａｍ— ｓｌａｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｌｏａｄ —
刚塑性简支钢梁上．根据不同时刻，将梁的运动分为４种运动模式，分析了梁的最大变形和时间的关系．当出现移行铰后，根据移行铰的特性，分析了此后梁各个阶段的运动，并给出塑性铰的位置与梁的运动规律之间的关系，从而得出梁在各
个时刻的挠度、速度以及转角等参量随时间变化的公式，并最终得到简支梁在爆炸荷载作用下的最大残余挠度公式．最后将理论计算结果和数值模拟结果进行对比，两者所得结果基本吻合．
ｒｉｇｉｄ－ｐｌａｓｔｉｃｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｅａｍｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｅｘｐｌｏｓｉｖｅｌｏａｄｉｎｇ
ＨＥＪｉａｎ，ＨＡ０Ｂｉｎ，ＸＵＥＧｕｉｓｈｅｎｇ
第３４卷第１２期
２０１３年１２月
哈
尔

报
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．１２
Ｄｅｃ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
中图分类号：０３４７文献标志码：Ａ文章编号：１００６ — ７４３０（２０１３）１２．１５２４－０７
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏａ
关键词：钢梁；简支梁；塑性动力响应；爆炸荷载；移行铰；刚塑性模型
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ７０４３．２０１２１２０２５
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌｆ２３．１３９０．Ｕ．２０１３０６２１．１５３２．００７．ｈｔｍｌ
ｉｎｇ，ｔｈｅｂｌａｓｔｌｏａｄｗａｓｓｉｍｐｌｉｉｆｅｄｔｏｄｏｕｂｌｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｏａｄｉｎｇａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｒｉｇｉｄ— ｐｌａｓｔｉｃｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄｓｔｅｅｌｂｅａｍ．Ｔｈｅｎｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｅａｍａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｍｅｎｔｓｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｅｘｅｒｃｉｓｅｍｏｄｅｓａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎａｎｄｔｉｍｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｍｏｖｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅａｐｐｅａｒｅｄ，ｔｈｅｂｅａｍｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅｖｅｒｙｓｔａｇｅａｆｔｅｒｔｈａｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｏｖｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅａｎｄｔｈｅｍｏｔｉｏｎｌａｗｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｂｅａｍｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｕｓｔｈｅｆｏｍｕｒｌａｓｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｂｅａｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｅｌｅｆｃｔｉｏｎ，ｖｅｌｏｃｉｔｙ，ａｎｇｌｅｏｆｒｏｔａｔｉｏｎ，ｅｔｃ．，ｃｈａｎｇｉｎｇｗｉｔｈｔｉｍｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）