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砌体填充墙框架结构的有限元分析

发布于:2016-02-27 22:42
有限元分析

      填充墙框架结构是我国房屋建筑结构中一种常用的结构形式。填充墙框架结构具有空间布置灵活,经济适用,今后仍将是应用最广泛的结构形式之一。填充墙作为一种非结构构件,在框架结构设计中,一般不考虑其与框架的相互作用,只将墙体重量作为荷载作用考虑近年来国内外几次强烈地震,特别是在5.12特大地震中,大量的填充墙框架的实际震害再次表明在地震作用下填充墙与框架结构之间存在复杂的相互作用,对结构的抗震性能影响很大。未考虑填充墙与框架之间相互作用的抗震设计难以保证结构在地震作用下的抗震性能。
      国内外研究人员探索采用不同的有限元分析方法对框架填充墙结构的性能进行分析研究,得到了一些成果文献,其中主要采用的是有限元技术。研究采用ABAQUS有限元App,建立填充墙钢筋混凝土框架结构的非线性分析模型,对榀填充墙框架结构和榀纯框架结构模型进行了有限元非线性分析,并与试验值进行了比较分析。
      有限元分析时混凝土和砌体填充墙采用6节点六面体减缩积分单元,模拟钢筋采用三维节点桁架单元模拟。纵筋和箍筋构成的钢筋骨架通过ABAQUS中嵌入到整模型中2/3即不考虑钢筋与混凝土之间的相对滑移。
      为简化起见,填充墙采用整体建模的方法,不考虑砌块之间的滑移与摩擦。 框架与填充墙之间的相互作用采用非线性弹簧单元来模拟,非线性弹簧通过定义力0位移曲线实现,在定义非线性弹簧时假定弹簧主要承受压力。在填充墙底部采用spring弹簧单元,其余面采用spring。弹簧单元在ABAQUS中spring是接地弹簧,在指定方向起作用spring。也是连接两节点之间的弹簧,但作用方向为两节点的连线方向网格划分。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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