淺談?chuàng)p傷本構(gòu)模型在剪力墻結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性反應(yīng)分析中的應(yīng)用

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1、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院碩士學(xué)位論文損傷本構(gòu)模型在剪力墻結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性反應(yīng)分析中的應(yīng)用姓名：鄺鐘月申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：李杰20070601摘要近年來(lái)，高層建筑以及超高層建筑在我國(guó)得到了飛速發(fā)展。在眾多的高層建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)型式一直占據(jù)著高層建筑結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)地位。雖然國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者對(duì)剪力墻進(jìn)行了大量的研究，但從結(jié)構(gòu)精細(xì)化設(shè)計(jì)的角度考察，至今為止所做的研究工作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能適應(yīng)今后的發(fā)展，有必要對(duì)其中的細(xì)節(jié)作更為深入的研究。在結(jié)構(gòu)分析計(jì)算中，本構(gòu)關(guān)系起著至關(guān)重要的作用，用怎樣的本構(gòu)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析將直接影響整體結(jié)

2、構(gòu)的荷載一變形發(fā)展過(guò)程。基于此，本文將目前較為前沿的基于損傷能釋放率的混凝土彈塑性損傷本構(gòu)模型引入結(jié)構(gòu)分析計(jì)算中，分析了混凝土剪力墻基本單元的彈塑性應(yīng)力分布特征。然后，結(jié)合混凝土剪力墻宏單元模型，將損傷本構(gòu)關(guān)系應(yīng)用到膜單元中，利用剪應(yīng)力均勻假定對(duì)混凝土剪力墻宏單元的軸向和剪切彈簧進(jìn)行標(biāo)定，形成宏模型的單元?jiǎng)偠染仃嚒＿M(jìn)而利用這類(lèi)宏單元模型可以計(jì)算結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性反應(yīng)。研究結(jié)果表明上述方法能合理地反映剪力墻結(jié)構(gòu)的荷載一位移關(guān)系。本文研究與以往宏單元應(yīng)用中主要的不同是引入二維損傷本構(gòu)關(guān)系對(duì)剪切彈簧進(jìn)行標(biāo)定，而以往均是用一維等效本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。然而

3、墻體本身是一個(gè)二維單元，因此從理論上來(lái)說(shuō)，本文研究思路更為合理。在上述工作基礎(chǔ)上，編制了基于弧長(zhǎng)法的非線(xiàn)性反應(yīng)分析程序。對(duì)兩種高寬比不同的混凝土剪力墻進(jìn)行了分析計(jì)算，并將分析計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：本文的計(jì)算結(jié)果能夠把握剪力墻非線(xiàn)性發(fā)展的主要特性，從而說(shuō)明本文思路是合理的。在非線(xiàn)性恢復(fù)力骨架曲線(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文還從兩條不同的思路分別研究了宏單元中軸向彈簧桿元的滯回曲線(xiàn)計(jì)算和剪切彈簧的滯回曲線(xiàn)計(jì)算。關(guān)鍵詞：剪力墻，損傷本構(gòu)關(guān)系，均勻剪應(yīng)力膜，宏單元模型，弧長(zhǎng)法ABSTRACTInrecentyears，high-risebui

4、ldingsandskyscrapershavebeendevelopedveryquicklyinChina．Amongthesehigh-risebuildings，theshearwallstructuredominatesthestructuralforms．Despitemanyresearchesontheshearwallsystem，itisfarfromwelldevelopedtotheendofrefineddesignofstructures．Therefore，inordertomakedesignofstruc

5、tureske印upwiththedevelopmentinthefuture，itisessentialtodofurtherresearchesonthenonlinearbehaviorsoftheshearwallsystem．Theconstitutivelawplaysasignificantroleintheanalysisforstructures．Whatconstitutivemodelhasbeenappliedtoanalysisofstructureswilldirectlyinfluencethedevelop

6、mentprocessofload-displacementcurveoftheglobalstructure．Basedonthisconsideration，inthepresentthesis觚advancedelastoplasticconstitutivemodelbasedOildamageenergyreleaseratehasbeenintroducediIlt0thestructuralanalysis．Thecharacteristicsofstressdistributionintheelementsofshearw

7、allsarestudied．Thenamacroscopicshearwallmodelisemployed，wherethestiffnessoftheaxialspringsandtheshearspringsarecalibratedbyapplyingthedamageconstitutivelawtothemembranceelementsundertheassumptionthattheshearstressisuniformlydistributed．Further,theelementstiffnessmatrixCal

8、lbedetermined．Thismacroscopicelementcanbeenusedtononlinearresponseanalysisofshearwallstructures．