用ADINA軟件對慶陽地區(qū)黃土窯洞的模擬計算與分析.pdf

1、窯洞是中國黃土地區(qū)極具特色的民居形式，具有節(jié)能、節(jié)地及環(huán)保的良好性能，是一種典型的綠色建筑，至今仍有大量的居住者，且環(huán)保優(yōu)勢日益突出。歷史上窯洞的尺寸較小，居住具有一些不便，目前窯洞建筑己被居住者不斷改進，尤其在其尺寸方面以較寬敞為主要改進因素，由此，其安全性和穩(wěn)定性就成為一個必須回答的問題。
　　 窯洞的安全性和穩(wěn)定性受其體積尺寸、土質性能及襯砌措施的控制。本文以慶陽地區(qū)為例，通過實地考察窯洞形式，采取土樣試驗并收集當地大量土

2、質參數，利用有限元工程軟件ADINA進行了模擬計算工作。文中擬定了四種尺寸的窯洞，土質參數選取該地區(qū)的常見范圍值，以期得到其應力和變形的一些規(guī)律和可供工程參考的量化數據。
　　 計算結果表明：窯洞的最大應力出現于窯腿的底腳處和窯側的拱腳處；豎向最大位移出現于窯頂中點。由此推斷這些部位是窯洞最早(或最易)發(fā)生破壞的關鍵點。土質參數對窯洞受力的影響粘聚力c值居首，隨著c值的增大，關鍵點處的應力值減小，而內摩擦角φ對受力的影響則相對較