Estudo experimental do desempenho dinâmico de casas de estrutura sob carga de impacto por pedras rolantes

LIU Huan ,  

FAN Xiaoyi ,  

XIA Guiping ,  

HE Anjiang ,  

CHEN Jiaqing ,  

摘要

Para estudar a resposta dinâmica, o mecanismo de falha e o desempenho contra impactos de estruturas de armação sob cargas de impacto por pedras rolantes, foi desenvolvido um dispositivo experimental de trilho deslizante para realizar nove grupos de testes sob diferentes condições. O experimento considerou quatro fatores chave: massa da pedra rolante, altura de início, número de pilares de impacto e distância da base da inclinação. Utilizou-se um método de planejamento experimental ortogonal, com indicadores de avaliação como padrão de falha estrutural, força máxima de impacto e aceleração máxima, para analisar sistematicamente os efeitos acoplados multifatoriais e sua sensibilidade. Os resultados mostraram que o modo de falha das estruturas de armação apresenta evolução multiescalar “material-componente-global”, podendo ser dividido em cinco níveis: dano mínimo, dano leve, dano moderado, dano grave e dano total, sendo o número de pilares de impacto o fator mais sensível que afeta a estabilidade geral da estrutura; a análise da resposta dinâmica revelou o mecanismo de dissipação da transferência de energia de impacto do pulso local para a inércia global, com acelerações e forças máximas nos pilares de impacto variando entre 9,91 e 25,42 m/s² e 178,95 a 565,24 N, respectivamente; foi introduzido um coeficiente de redução da energia plástica para corrigir a fórmula empírica da força de impacto obtida pelo modelo teórico, com erro entre os valores calculados e experimentais entre -9,98% e 13,50%.

关键词

Casas de estrutura; impacto por pedras rolantes; desempenho dinâmico; força máxima de impacto; aceleração máxima

阅读全文