瞬态外压载荷时间特性对网格加筋圆柱壳动力屈曲影响

本文基于Abaqus/Standard弧长法和阻尼因子法、Abaqus/Explicit和Budiansky-Roth动力屈曲准则计算轴压和径向均布外压耦合作用下金属薄壁光筒圆柱壳非线性静力及动力屈曲特性,通过与实验及Southwell方法对比验证了数值方法的有效性。采用数值方法分析了轴压与径向均布瞬态外压耦合作用下网格加筋圆柱壳动力屈曲特性,针对瞬态外压载荷峰值和脉宽特点,通过不同搜索方法得到了载荷时间特性对网格加筋圆柱壳动力屈曲临界失稳线的影响。结果表明:瞬态外压载荷脉宽在结构一阶固有周期附近时,动力屈曲临界载荷随着脉宽的增加迅速下降;当载荷脉宽超过结构一阶固有周期时,临界载荷和屈曲波纹数随脉宽增加而减小;当载荷脉宽远超过结构一阶固有周期时,动力屈曲临界载荷趋近于静力屈曲临界载荷。

强震区黄土结构演变与力学响应机制

黄土因其遇水产生湿陷变形而对工程构筑物的安全性造成严重威胁.强震区黄土遭遇先期地震后其内部结构将发生变化,结构演变与黄土初始含水量密切相关.先期地震对黄土的结构性破坏引起宏观力学特征变化,为揭示强震区黄土结构演变与力学响应的内在机制,基于动三轴对黄土试样预先施加不同PGA(peak ground acceleration)条件下动荷载进行预震处理,模拟强震区先期地震对黄土的扰动,后进行固结不排水试验,分析抗剪强度指标与地震荷载及初始含水量的关联性.试验结果表明,初始含水率为2%时,预先施加地震动荷载的黄土试样与未预先施加动荷载的试样相比,其峰值强度出现了明显降低,且随着预先施加动荷载PGA的增加,峰值强度降幅增加.孔隙水压力随应变的不断增加趋于平缓,有效轴向应力和有效围压随应变的不断增加而持续减小,最终趋于平缓;初始含水量增加至12%,预震处理后的黄土试样强度增大.通过绘制应力路径关系曲线,确定了强震区黄土失稳的临界失稳线,对于同一黄土试样,PGA增加后引起黄土失稳线不断下移,表明黄土中的应力状态随地震动荷载的增加而发生变化.初始含水量为12%时,预震后的黄土试样剪切强度增大,表明含水量增加后,前期地震荷载开始破坏黄土初始结构性,导致试样密度增大,产生强度增加效应.