MCFT在RC剪力墻非線性分層殼單元中的集成.pdf

1、剪力墻是高層建筑結構的主要抗側力防線，目前針對該構件的數(shù)值模擬受制于混凝土材料的多維本構、單元模型選取等關鍵問題，尚未形成成熟非線性有限元模型。此外，剪力墻模型的工程適用性和建模便宜性等嚴重影響其發(fā)展和推廣過程，而且能夠在高層和超高層建筑結構中滿足全過程高非線性分析的剪力墻模型極少，因此，開展剪力墻非線性有限元模型研究很有必要。
　　首先，開展針對剪力墻非線性有限單元模型發(fā)展歷史的研究，對常見的剪力墻有限單元模型進行了分類和總結，

2、并闡述了模型發(fā)展的內在趨勢?；贠penSEES平臺中的殼單元ShelIMITC4在C++語言編程平臺上進行分層殼單元的建模和調試工作。著重從單元位移模式的建立、單元形函數(shù)矩陣的整合、與材料的接口以及單元剛度矩陣等方面，建立分層殼單元的基本框架;加入分層處理相關功能使單元具備自分層、自行計算截面剛度和恢復力的能力。結合OpenSEES進行彈性計算對比，校核分層殼單元的計算精度，最終在有限元分析平臺上完成分層殼單元的集成工作。
　　

3、其次，基于修正斜壓場理論建立并集成混凝土材料二維本構模型，通過反復調試和模塊測試，在有限元分析平臺實現(xiàn)與分層殼單元的對接。MCFT是一種以割線模量形成彈性矩陣，基于全量加載和整體式有限元模型原理而建立的變角度彌散裂縫模型。其混凝土材料本構修正和變角度裂縫處理可以借鑒并應用到非線性分層殼模型當中，但限于割線剛度迭代法在結構非線性分析中計算速度較慢等問題，采用切線模量形式進行了改進。此外，對混凝土材料本構受拉段進行平滑處理，實現(xiàn)剛度的平穩(wěn)過