砌體填充墻RC框架微觀與宏觀有限元模擬及抗震性能分析.pdf

1、砌體填充墻RC框架結(jié)構(gòu)在我國(guó)很多強(qiáng)震區(qū)大量存在,在地震中帶來(lái)了巨大的災(zāi)難。造成砌體填充墻RC框架震害的原因有很多,但主要原因之一是設(shè)計(jì)不合理,對(duì)填充墻與RC框架間的相互作用原理缺乏科學(xué)的認(rèn)識(shí)。
　　針對(duì)于此,本文基于美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校RobertL.Taylor教授研制的FEAP及由NSF資助、PEER主導(dǎo)、加州大學(xué)伯克利分校為主研發(fā)而成的OpenSees兩種可二次開(kāi)發(fā)的有限元軟件,分別建立了砌體填充墻RC框架的微觀單元模型與

2、宏觀單元模型,詳細(xì)地分析了填充墻裂縫開(kāi)展及應(yīng)力發(fā)展趨勢(shì)以及填充墻與RC框架的相互作用機(jī)制,研究了砌體填充墻RC框架的抗震性能。主要內(nèi)容如下:
　　(1)采用經(jīng)二次開(kāi)發(fā)的FEAP,聯(lián)合應(yīng)用彌散裂縫單元和離散裂縫單元,對(duì)砌體填充墻RC框架進(jìn)行了微觀精細(xì)化模擬,針對(duì)UCSD的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,驗(yàn)證了建模方法的合理性及二次開(kāi)發(fā)程序的準(zhǔn)確性。采用驗(yàn)證后的FEAP二次開(kāi)發(fā)程序,分別建立了本課題組振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)單層與多層框架的微觀有限元模

3、型,并進(jìn)行了Pushover分析,研究了填充墻的裂縫開(kāi)展、應(yīng)力發(fā)展趨勢(shì),以及填充墻與RC框架的相互作用機(jī)制。
　　(2)采用OpenSees有限元軟件分析平臺(tái),利用等效斜撐模型對(duì)砌體填充墻RC框架進(jìn)行了宏觀有限元建模,并進(jìn)行了Pushover分析。對(duì)微觀有限元結(jié)果和宏觀有限元結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)宏觀單元無(wú)法模擬填充墻開(kāi)裂后承載能力的下降段,進(jìn)而利用微觀有限元結(jié)果對(duì)宏觀有限元模型進(jìn)行了改進(jìn)。利用改進(jìn)的宏觀單元模型,對(duì)課題組的振動(dòng)