MCFT在RC剪力墻非線性分層殼單元中的集成.pdf

1、剪力墻是高層建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力防線，目前針對(duì)該構(gòu)件的數(shù)值模擬受制于混凝土材料的多維本構(gòu)、單元模型選取等關(guān)鍵問(wèn)題，尚未形成成熟非線性有限元模型。此外，剪力墻模型的工程適用性和建模便宜性等嚴(yán)重影響其發(fā)展和推廣過(guò)程，而且能夠在高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)中滿足全過(guò)程高非線性分析的剪力墻模型極少，因此，開(kāi)展剪力墻非線性有限元模型研究很有必要。
　　首先，開(kāi)展針對(duì)剪力墻非線性有限單元模型發(fā)展歷史的研究，對(duì)常見(jiàn)的剪力墻有限單元模型進(jìn)行了分類和總結(jié)，

2、并闡述了模型發(fā)展的內(nèi)在趨勢(shì)?；贠penSEES平臺(tái)中的殼單元ShelIMITC4在C++語(yǔ)言編程平臺(tái)上進(jìn)行分層殼單元的建模和調(diào)試工作。著重從單元位移模式的建立、單元形函數(shù)矩陣的整合、與材料的接口以及單元?jiǎng)偠染仃嚨确矫?，建立分層殼單元的基本框?加入分層處理相關(guān)功能使單元具備自分層、自行計(jì)算截面剛度和恢復(fù)力的能力。結(jié)合OpenSEES進(jìn)行彈性計(jì)算對(duì)比，校核分層殼單元的計(jì)算精度，最終在有限元分析平臺(tái)上完成分層殼單元的集成工作。
　　

3、其次，基于修正斜壓場(chǎng)理論建立并集成混凝土材料二維本構(gòu)模型，通過(guò)反復(fù)調(diào)試和模塊測(cè)試，在有限元分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與分層殼單元的對(duì)接。MCFT是一種以割線模量形成彈性矩陣，基于全量加載和整體式有限元模型原理而建立的變角度彌散裂縫模型。其混凝土材料本構(gòu)修正和變角度裂縫處理可以借鑒并應(yīng)用到非線性分層殼模型當(dāng)中，但限于割線剛度迭代法在結(jié)構(gòu)非線性分析中計(jì)算速度較慢等問(wèn)題，采用切線模量形式進(jìn)行了改進(jìn)。此外，對(duì)混凝土材料本構(gòu)受拉段進(jìn)行平滑處理，實(shí)現(xiàn)剛度的平穩(wěn)過(guò)