剪力墻彈塑性有限元模型與建模方法

李 坤,侯春嬌,田興運,盧雪清

(西北農林科技大學水利與建筑工程學院土木工程系,陜西楊凌712100)

0 引 言

在實際的工程結構中,單純由桿系組成的框架結構是很少的。而大量存在的是由框架和剪力墻共同組成的抗側力結構。如何對鋼筋混凝土剪力墻進行非線性模擬,是混凝土非線性分析中的重要問題。目前剪力墻的非線性分析模型主要有:精細有限元模型、非線性分層殼模型、纖維截面模型、等代桿系模型四大類。對于單個剪力墻構件的研究,由于計算規模較小,為清楚地認識構件力學特性,常采用精細有限元法進行非線性模擬。然而對于實際結構中大量存在的剪力墻構件,用精細有限元法無疑是困難的,需占用大量的計算機內存和時間,且剪力墻和桿件單元的自由度難以協調,不過隨著計算機和有限元程序的完善,上述問題將會得以解決。因此在整體結構非線性分析中,一般采用其它有限元模型來簡化剪力墻。在不同的結構分析軟件中,編程人員寫入了不同的剪力墻有限元分析模型。但由于理論不完善和問題的復雜性,程序中的模型存在各自的優缺點。設計、研究人員應根據問題的需要,合理的選擇剪力墻分析模型。本文主要介紹剪力墻彈塑性有限元分析模型的研究現狀,并結合一些結構分析軟件,討論各模型的建模方法。

1 精細有限元模型及建模方法

1.1 精細有限元模型

對單片鋼筋混凝土剪力墻的彈塑性分析,可建立精細有限元模型,在取得較好精度的同時,又能滿足計算機計算能力的需求。……