刘 飞，罗旗帜，严 波，蒋志刚

(1.湖南大学 土木工程学院，长沙 410082；2. 国防科技大学 指挥军官基础教育学院，长沙 410073)

RC柱侧向冲击破坏模式的数值模拟研究

刘 飞1，2，罗旗帜1，严 波2，蒋志刚2

(1.湖南大学 土木工程学院，长沙 410082；2. 国防科技大学 指挥军官基础教育学院，长沙 410073)

采用非线性有限元方法对有轴压力RC柱的动态响应过程进行了数值仿真，分析了RC柱的破坏模式及其转换机理，研究了轴压力的影响。结果表明：有轴压力RC柱剪切破坏过程可分为斜裂缝形成、箍筋屈服和完全破坏三个阶段，其变形模式先后为撞击点局部弯曲、整体弯曲和柱子根部局部剪切变形；静力条件下弯曲破坏RC柱在冲击作用下可能发生剪切破坏，其重要原因是纵筋应变率大于箍筋应变率；随着轴压比的增大，发生剪切破坏的RC柱趋向于发生由混凝土抗压强度控制的弯曲破坏。

RC柱；冲击；数值模拟；破坏模式；应变率效应

钢筋混凝土(Reinforced Concrete，RC)结构在土木工程中已得到广泛应用。这些结构在其全寿命周期内，可能遭受爆炸[1]和撞击[2]等冲击作用。RC梁在冲击作用下的动力响应问题已有较多研究[3-7]。RC柱是桥梁和建筑结构中最重要的构件之一，其损伤或破坏可能导致结构的局部或整体垮塌，造成灾难性后果。田力等[8]对刚性球侧向撞击RC柱的动态响应和破坏模式进行了数值模拟研究，分析了刚性球质量与初速度、混凝土轴心抗压强度、配筋率等参数的影响。陈海彬等[9]基于拉格朗日方程对RC柱在侧向冲击作用下的动力反应模式进行了分析，建立了单自由度模型动力反应计算公式。……