，就可以采用与单自由度体系完全相同的方法准确的分析该构件的动力响应[61]。这种方法称之为等效单自由度法。分析中需要保证不同时刻构件最大位移响应点的加速度、速度、位移、应变能、动能等参数与等效体系相等，即可保证等效单自由度法的精度。第五章 结论与展望
5.1 结论
本文基于 ABAQUS 有限元分析软件，建立了圆中空夹层钢管混凝土（Concrete Filled Double Skin Steel Tubes，CFDST）构件在轴力与撞击耦合作用下的精细化有限元分析模型，研究了轴压比作用下圆 CFDST 构件抗撞工作机理及影响其抗撞性能的主要因素。采用等效单自由度法计算了圆中空夹层钢管混凝土构件在撞击作用下的位移响应。 主要得到以下结论：
（1）在中空夹层钢管混凝土构件轴力-撞击耦合作用分析模型中，考虑了钢材和混凝土的应变率效应以及不同部分之间的接触关系。采用隐式算法（Static, General）与动力显示算法（Dynamic, Explicit）顺序耦合的方式实现了模型中轴力与撞击的耦合作用。通过与典型试验结果进行对比，证明有限元模型可以较好地模拟中空夹层钢管混凝土构件在轴力-撞击耦合作用下的力学行为。
（2）轴力与撞击耦合作用下，圆中空夹层钢管混凝土柱以整体受弯破坏为主。当轴压比增大时，圆中空夹层钢管混凝土构件塑性变形区域扩大；塑性耗能增加，外钢管塑性耗能减小，混凝土塑性耗能增加，外钢管与混凝土的塑性变形是构件在轴力与撞击荷载下的主要耗能机制。
（3）对影响轴力作用下圆中空夹层钢管混凝土构件抗撞性能的主要参数进行了分析。结果表明，随着轴压比的增大，构件的抗撞性能呈降低趋势；当轴压比大于 0.4时，构件的抗撞性能显著降低。影响轴力作用下圆中空夹层钢管混凝土柱撞击力平台值的主要参数包括：名义截面含钢率、外钢材屈服强度、截面直径、撞击速度和撞击质量。基于参数分析的结果，通过大量算例建议了圆 CFDST 构件撞击力平台值实用计算公式。
（4）采用等效单自由度法计算了轴压作用下圆中空夹层钢管混凝土构件撞击动力位移响应。先假设构件变形函数，计算出简化计算模型的各项等效换算系数，推导出轴力对构件抗力函数的影响，利用动量定理简化撞击荷载，由此建立等效单自由度体系的运动微分方程，利用有限差分法求出位移响应通解。采用试验和有限元模拟结果对等效单自由度计算方法进行验证，曲线吻合较好，该方法可较好预测撞击作用下构件的位移响应。
参考文献（略）
