高層建筑結(jié)構(gòu)中型鋼混凝土柱的高效模擬方法研究.pdf

1、型鋼混凝土柱在建筑結(jié)構(gòu)中往往是主要的承重構(gòu)件之一，使用合適的數(shù)值模型分析其力學性能對高層結(jié)構(gòu)抗震分析有重要的意義。本文綜述了目前文獻中已有的低含鋼率恢復力模型相關研究，分析了其理論、計算流程和算法，并在通用有限元軟件OpenSees中編程實現(xiàn)。本文詳細推導了模型中基本參數(shù)的確定方法，并用于模擬實際高層建筑結(jié)構(gòu)中的型鋼混凝土柱。首先，本文用恢復力模型模擬了單根型鋼混凝土柱的試驗，通過對比驗證了模型的精度，研究了其計算效率。其次，本文將恢復

2、力模型用于理想32層高層結(jié)構(gòu)中的單排型鋼混凝土構(gòu)件靜、動力分析中。根據(jù)與纖維模型計算結(jié)果的對比，證明使用恢復力模型分析高層結(jié)構(gòu)中的局部構(gòu)件抗震性能時較傳統(tǒng)的纖維模型建模更加簡單、計算時間更短。并且，本文將恢復力模型運用于上海中心127層606米實際超高層建筑的動力時程分析中。分析了結(jié)構(gòu)在大震作用下的動力響應時程，研究了型鋼混凝土柱損傷和破壞機理。通過與纖維模型計算結(jié)果對比，論證了使用恢復力模型分析實際超高層結(jié)構(gòu)動力時程具有精確性和高效性

3、。
　　另外，由于僅通過宏觀模型分析型鋼混凝土柱承載能力無法準確描述混凝土局部開裂、損傷演化等細部力學行為。因此，本文將宏觀有限元軟件OpenSees和能模擬混凝土本構(gòu)關系的細部離散元軟件Yade耦合起來，通過Client-Server技術，搭建了不同操作系統(tǒng)Windows（運行OpenSees）與Linux（運行Yade）之間數(shù)據(jù)傳輸通道，從而實現(xiàn)有限元軟件與離散元軟件的實時高效耦合技術?；诖朔椒ǎ疚姆治隽撕唵蔚幕炷林趧?/p>