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基于LS‑DYNA的ECC管桩的抗冲击性能分析

桥梁工程与隧道工程

基于LS‑DYNA的ECC管桩的抗冲击性能分析

庆有
晨峰
俊俊
沛媛
伟宏
中外公路第44卷, 第5期pp.210-217在线发表 2024-10-28
500

为研究工程水泥基复合材料 (Engineering Cementitious Composite,ECC)管桩的抗冲击性能,采用 Ansys/LS-DYNA 对管桩受竖向落锤冲击作用进行模拟。基于静态拉压试验和动态压缩试验获得关键参数,建立 ECC管桩的HJC(Holmquist-Johnson-Cook )本构模型,通过霍普金森压杆试验 (Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)验证有限元模型的正确性。对不同锤体质量和冲击速度组合的管桩模型进行参数化分析,得到管桩在不同冲击能量下的位移、能量时程曲线和有效塑性应变图等动力响应。结果表明:在竖向冲击作用下,ECC管桩的最大残余变形只有高强混凝土(High-Strength Concrete,HC)管桩的 66.0%,最小残余变形仅为 HC管桩的 13.7%;且ECC管桩释放的变形能占比平均为 HC管桩的 6.26倍。表明 ECC管桩较 HC管桩有更好的抗损伤能力和弹性恢复能力。

管桩工程水泥基复合材料 (ECC)抗冲击性能LS-DYNA高强混凝土 (HC)