短肢剪力墻結(jié)構(gòu)力學(xué)模型與Newmark—精細(xì)時(shí)程法分析.pdf

1、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)屬于剪力墻體系中的一種，其兼有框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。但是，目前關(guān)于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析方法、動(dòng)力性能和力學(xué)模型等方面的理論還很少，尚有待深入研究。本文在這些方面進(jìn)行了嘗試和探討。 在動(dòng)力分析方法方面，本文將精細(xì)積分法應(yīng)用到短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，提出了紐馬克——精細(xì)時(shí)程法。精細(xì)積分法是一種無條件穩(wěn)定的時(shí)程積分方法，但直接用其求解大型結(jié)構(gòu)，則存在矩陣尺度太大的問題。針對(duì)精細(xì)積分法的缺點(diǎn)，本文在結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程中，引入

2、Newmark-β法的線性基本假設(shè)，將加速度從動(dòng)力平衡方程中消去，使方程的階數(shù)降為一階，然后利用精細(xì)時(shí)程積分法進(jìn)行和科茨公式的迭代格式進(jìn)行逐步積分。在本文中完善地推導(dǎo)了紐馬克——精細(xì)時(shí)程法的迭代公式。與直接應(yīng)用精細(xì)積分法相比，該方法使矩陣的階數(shù)減少一半，矩陣降階效果非常明顯，對(duì)于實(shí)際大型工程的動(dòng)力時(shí)程分析具有積極的意義。通過本章的算例表明，紐馬克——精細(xì)時(shí)程法具有很好的精度。 根據(jù)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和變形特點(diǎn)，建立了異形墻肢多

3、垂直桿模型。在模型中，通過引入一種新的截面位移模式和節(jié)點(diǎn)自由度，考慮了剪力滯后效應(yīng)的影響。利用變分原理推導(dǎo)了T形、L形短肢剪力墻的空間單元?jiǎng)偠染仃??？紤]實(shí)際中的彎剪變形相關(guān)，對(duì)剛度矩陣進(jìn)行了修正。通過算例的結(jié)果表明，本文提出的模型真實(shí)地反映了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。 在本文提出的理論和動(dòng)力分析方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MATLAB語言研制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)分析程序。該程序能夠求出層間位移及層間剪力，以及它們的最大值；可以繪制出各層位移時(shí)程