考慮剪切效應(yīng)的纖維模型在RC剪力墻非線性分析中的應(yīng)用.pdf

1、上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要RC剪力墻構(gòu)件在工程建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用，其非線性性能研究得到了工程技術(shù)人員和科研人員的重視，另一方面，纖維模型主要用來模擬細(xì)長構(gòu)件的軸向和彎曲耦合效應(yīng)，并且在構(gòu)件非線性分析中具有良好的模擬效果，很多研究人員在此基礎(chǔ)上考慮模擬非線性剪切效應(yīng)，把纖維模型引入到模擬剪力墻構(gòu)件的非線性分析中，本文主要試圖在這方面做一些有益的嘗試，并做數(shù)值模擬驗(yàn)證比較。本文由剪應(yīng)力在彈性范圍內(nèi)在截面上按拋物線狀分布假設(shè)截面上剪應(yīng)變也是

2、按拋物線狀分布的，剪切與軸向和彎曲不耦合，在考慮剪切時(shí)剖分截面得到獨(dú)立的剪切纖維，一種方法是只從縱向剖分，因?yàn)榧僭O(shè)的剪應(yīng)變分布與截面的縱向坐標(biāo)無關(guān)；另一種方法是縱橫兩個(gè)方向都進(jìn)行剖分，且剖分的剪切纖維與軸向纖維一一對應(yīng)。這兩種方法中的剪切纖維都依靠獨(dú)立的剪切滯回規(guī)律得到復(fù)雜加載路徑下當(dāng)前狀態(tài)的剛度值，疊加所有剪切纖維的恢復(fù)力得到整個(gè)截面的剪切反力。軸向和彎曲部分的模擬方法由傳統(tǒng)纖維模型給出，綜合不耦合的上述兩部分很容易得到單元的截面剛度

3、矩陣，再根據(jù)虛位移原理和內(nèi)力型函數(shù)得到單元的剛度矩陣。單元在荷載作用下進(jìn)入非線性階段會產(chǎn)生殘余變形，需要通過內(nèi)外兩個(gè)迭代過程來消除，才能得到單元的精確位移。根據(jù)模型編寫對應(yīng)的FORTRAN語言程序做數(shù)值模擬計(jì)算，同時(shí)選取一片實(shí)驗(yàn)室剪力墻試驗(yàn)結(jié)果，把剪力墻的數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)做比較，驗(yàn)證提出的模型的有效性；根據(jù)文獻(xiàn)編寫截面只有～根剪切纖維的改進(jìn)的纖維模型程序，做剪力墻非線性分析模擬實(shí)驗(yàn)，把模擬結(jié)果與本文提出的兩種模擬方法的結(jié)果做比較

4、，驗(yàn)證提出的模型的優(yōu)越性。模型的有效性得到證明之后，選擇一個(gè)模型來對剪力墻構(gòu)件作非線性分析，分別改變剪力墻的高寬比、軸壓比、配筋率、混凝土強(qiáng)度來研究剪力墻相關(guān)非線性性能的變化。關(guān)鍵字：纖維模型；剪切效應(yīng)；剪力墻；非線性分析AbstractRCshearwallhavebeenwidelyusedinengineeringconstructionandtheengineeringandtechnicalpersonnelandresear

5、cherspayseriouslyattentiontoitsnonlinearbehaviorOntheotherside，fibermodelisusedtosimulatetheaxialandbendingcouplingeffectandhasagoodsimulationeffectinnonliearanalysisBasedonthefibermodelmanyresearchersconsidertosimulatet

6、henonlinearsheareffectandthenewfibermodeliSintroducedtosimulatenonlinearanalysisofshearwallTlliSPaDertrytodosomebeneficialattemptinthiswayandatlastthenumericalsimulationresultsThisPaperassumesthatsectionshearstrainiSalSO

7、accordingtoparaboladistributionandtheshearisnotcouplingwithaxialandbendingTwomethodsof上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄刪v㈣22㈣8㈣46㈣18I第一章緒論一111弓I言一“”112關(guān)于纖維模型113非線性剪力墻分析模型概述214本文的主要工作4第二章基于纖維模型的有限單元柔度法521截面的劃分方式巧22纖維的力學(xué)描述723截面的力學(xué)描述724纖維和截面之

8、間的物理關(guān)系725單元的力學(xué)描述926截面和單元之間的物理關(guān)系1227結(jié)構(gòu)的力學(xué)描述1428單元和結(jié)構(gòu)之間的物理關(guān)系1529基于內(nèi)外兩個(gè)迭代過程的狀態(tài)確定方法15210小結(jié)18第三章剪力墻非線性分析模型(一)1931纖維的力學(xué)描述1932截面的力學(xué)描述眨o33單元的力學(xué)描述眨o34截面和纖維的物理關(guān)系2035內(nèi)力型函數(shù)2136數(shù)值積分方法介紹2137本構(gòu)關(guān)系22371混凝土的本構(gòu)關(guān)系23372鋼筋的本構(gòu)關(guān)系24373剪切本構(gòu)關(guān)系2538