考慮剪切效應的纖維模型在RC剪力墻非線性分析中的應用.pdf

1、上海師范大學碩士學位論文摘要RC剪力墻構件在工程建設中有廣泛的應用，其非線性性能研究得到了工程技術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長構件的軸向和彎曲耦合效應，并且在構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上考慮模擬非線性剪切效應，把纖維模型引入到模擬剪力墻構件的非線性分析中，本文主要試圖在這方面做一些有益的嘗試，并做數(shù)值模擬驗證比較。本文由剪應力在彈性范圍內在截面上按拋物線狀分布假設截面上剪應變也是

2、按拋物線狀分布的，剪切與軸向和彎曲不耦合，在考慮剪切時剖分截面得到獨立的剪切纖維，一種方法是只從縱向剖分，因為假設的剪應變分布與截面的縱向坐標無關；另一種方法是縱橫兩個方向都進行剖分，且剖分的剪切纖維與軸向纖維一一對應。這兩種方法中的剪切纖維都依靠獨立的剪切滯回規(guī)律得到復雜加載路徑下當前狀態(tài)的剛度值，疊加所有剪切纖維的恢復力得到整個截面的剪切反力。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)虛位移原理和內力型函數(shù)得到單元的剛度矩陣。單元在荷載作用下進入非線性階段會產(chǎn)生殘余變形，需要通過內外兩個迭代過程來消除，才能得到單元的精確位移。根據(jù)模型編寫對應的FORTRAN語言程序做數(shù)值模擬計算，同時選取一片實驗室剪力墻試驗結果，把剪力墻的數(shù)值試驗結果與實驗室試驗做比較，驗證提出的模型的有效性；根據(jù)文獻編寫截面只有～根剪切纖維的改進的纖維模型程序，做剪力墻非線性分析模擬實驗，把模擬結果與本文提出的兩種模擬方法的結果做比較

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

5、cherspayseriouslyattentiontoitsnonlinearbehaviorOntheotherside，fibermodelisusedtosimulatetheaxialandbendingcouplingeffectandhasagoodsimulationeffectinnonliearanalysisBasedonthefibermodelmanyresearchersconsidertosimulatet

6、henonlinearsheareffectandthenewfibermodeliSintroducedtosimulatenonlinearanalysisofshearwallTlliSPaDertrytodosomebeneficialattemptinthiswayandatlastthenumericalsimulationresultsThisPaperassumesthatsectionshearstrainiSalSO

7、accordingtoparaboladistributionandtheshearisnotcouplingwithaxialandbendingTwomethodsof上海師范大學碩士學位論文目錄刪v㈣22㈣8㈣46㈣18I第一章緒論一111弓I言一“”112關于纖維模型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纖維的力學描述723截面的力學描述724纖維和截面之

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