基于多點約束的多尺度建模方法研究.pdf

1、大型建筑節(jié)點尺寸巨大且其結(jié)構(gòu)破壞往往開始于連接細部?，F(xiàn)階段的單一尺度有限元建模方法不能同時滿足效率與精度的要求，這使得結(jié)構(gòu)多尺度建模方法具有一定的研究價值和意義。本文采用多點約束法建立并行一致多尺度模型，考慮到現(xiàn)有界面連接方法的不足，提出修正后多尺度界面連接方法，推導(dǎo)出耦合界面處節(jié)點的位移連接方程，以此實現(xiàn)不同單元間的多尺度連接，并采用ABAQUS有限元軟件，進行算例驗證和對比分析，證明本文方法的合理性。具體研究成果如下：
　　基

2、于多點約束的多尺度界面連接方法研究。分析單獨運用耦合節(jié)點位移協(xié)調(diào)原理和做功相等原理的多尺度界面連接方法的局限性，提出本文修正后多尺度連接方法，并推導(dǎo)界面處節(jié)點位移連接基本方程，實現(xiàn)平面梁-板單元及空間梁-實體單元的多尺度連接。以矩形截面為例，給出具體多尺度連接方程表達式。
　　基于修正方法的多尺度模型數(shù)值模擬。分別進行平面梁-板單元多尺度模型和梁-實體單元多尺度模型的算例分析，通過與精細單元模型對比，證明本文方法的合理性與可行性。

3、分析界面處連接點個數(shù)對于本文方法精度的影響，給出不同連接點數(shù)多尺度模型的誤差變化趨勢。介紹了幾種常用的多尺度耦合方法，并以梁-實體單元多尺度模型為例，進行不同工況下的對比分析，比較不同耦合方法的應(yīng)力變化和塑性發(fā)展情況，指出不同方法各自的局限性和本文方法的優(yōu)越性。
　　基于修正方法的框架結(jié)構(gòu)多尺度模型分析。建立框架結(jié)構(gòu)多尺度模型，對框架結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析、靜力彈塑性加載分析和動力時程分析，對比多尺度模型、精細模型與宏觀模型的動力特性、