砌體勻質(zhì)化過程的數(shù)值模擬方法與應(yīng)用研究.pdf

1、砌體勻質(zhì)化理論融合離散模型和整體連續(xù)模型的優(yōu)點(diǎn),對(duì)研究砌體結(jié)構(gòu)力學(xué)模型至關(guān)重要。本文對(duì)砌體RVE勻質(zhì)化過程的數(shù)值模擬方法進(jìn)行分析與研究,得到RVE等效材料特性并將等效參數(shù)應(yīng)用于分析砌體墻片的受力性能。本文主要研究成果如下:
　　 闡述了勻質(zhì)化方法的基本假設(shè)、適用條件以及在有限元的實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)勻質(zhì)化方法的主要研究對(duì)象——等效體積單元的概念進(jìn)行描述,從而說(shuō)明分析研究RVE得到的等效參數(shù)可以推廣表達(dá)整體的力學(xué)性能,為RVE力學(xué)模型的研

2、究提供理論依據(jù)。
　　 考慮RVE各邊的應(yīng)變狀態(tài),建立了周期性邊界條件,用約束方程推導(dǎo)論述了其在有限元分析中的實(shí)現(xiàn)過程。利用python腳本語(yǔ)言編制可用于ABAQUS有限元軟件的二次開發(fā)程序,在有限元建模時(shí),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)添加周期性邊界條件,為砌體RVE在有限元建模的前處理提供有價(jià)值的參考。
　　 采用ABAQUS軟件并運(yùn)行周期性邊界條件python腳本,建立了砌體RVE的三維有限元實(shí)體模型,對(duì)RVE單軸、雙軸、三軸以及剪壓

3、等復(fù)雜應(yīng)力條件下的情況進(jìn)行模擬分析,得到RVE各向受力特性。得到的RVE強(qiáng)度包絡(luò)圖可以說(shuō)明砌體的破壞可以分為受壓破壞、受拉破壞和剪切破壞。根據(jù)正交各向異性彈性矩陣計(jì)算得到砌體RVE等效彈性模量、剪切模量以及泊松比。對(duì)影響RVE彈性力學(xué)性質(zhì)的因素進(jìn)行分析,結(jié)果表明:加載方向、組元選取方式等均對(duì)其有一定影響。
　　 引入損傷因子,根據(jù)彈性余能等效原理對(duì)損傷因子取值進(jìn)行推算,為建立勻質(zhì)化的宏觀損傷模型提供參數(shù)。
　　 基于AB