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振动与冲击
第42卷第11期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVol.42No.112023
钢筋混凝土梁冲击后剩余承载力及承载机制研究
全朝康，张景峰，冀豪豪，杜威，荀非帆
（长安大学公路学院，西安710064）
摘要：冲击后剩余承载性能是评估结构抗冲击性能的重要指标。为研究钢筋混凝土（reinforcedconcrete，RC）
梁冲击后剩余承载力及损伤后承载机制，对12片简支RC梁进行了落锤冲击以及冲击后静力加载试验，基于显式动力有
限元分析方法对冲击及其冲击后静载全过程进行了仿真模拟，探讨了冲击能量和构件参数（拉筋率、压筋率、箍筋率和混
凝土强度）对RC梁冲击后剩余承载性能的影响，基于试验和数值模拟数据得到了损伤后RC梁剩余承载力的预测公式，
分析了影响冲击损伤RC梁剩余承载力的本质原因。研究结果表明：RC梁冲击接触局部区域混凝土破损，跨中区域产生
较为严重的垂直裂缝和斜裂缝；随着冲击能量的增大，梁的冲击损伤更为严重。不同冲击参数下RC梁的承载力发生不
同程度的下降，受压钢筋和箍筋配筋率的增加降低了承载力退化程度，而增加受拉钢筋配筋率虽然可以提高RC梁原始
承载力，但其冲击后承载力下降比例也越大，混凝土强度对于受冲击损伤的RC梁剩余性能没有显著的影响。冲击后RC
梁承载力下降与否与其在极限状态的破坏控制模式相关。
关键词：钢筋混凝土(RC)梁；落锤试验；剩余承载性能；预测模型；承载机制
中图分类号：TU375.1文献标志码：AD0I:10.13465/j.cnki.jvs.2023.11.015
ResidualresistanceandbearingmechanismofRCbeamafterimpact
TONGChaokang,ZHANGJingfeng,JIHaohao,DUWei,XUNFeifan
(SchoolofHighway,ChanganUniversity,Xian710064,China)
Abstract:Theresidualperformanceafterimpactloadingisakeyindextoevaluationtheanti-impactabilityof
structures.Inordertoinvestigatetheresidualresistanceofreinforcedconcrete(RC)beamandthepost-impactbearing
mechanism,thedrophammerimpacttests,aswellasthestaticloadingtestsafterimpact,wereconductedon12simply
supportedRCbeams.High-resolutionexplicitdynamicfiniteelementapproachwasadoptedtogettheimpactandpost-
impactstaticloadingresponses.Theeffectsofimpactenergy,aswellasthestructuralparameters(i.e.,tensile
reinforcementratio,compressivereinforcementratio,stirrupsratioandconcretestrength)onresidualbearingperformance
ofRCbeamwerediscussed.Theformulafor
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