编辑: 雷昨昀 2019-07-05

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6 . 墙元模型 在一 些商业 计算 软件 中 ,如 国外 的sAP

2 0

0 0 、E T AB S以及国内的 P KP M 中对剪力墙 一般 均 采用墙 元模 型来进 行模拟.所谓墙单元是一种 由许 多小的平板单 元凝聚而成的巨型单 元.墙元模型首先在 S AP

8 4 程序 中采用 ,它是 一种 四节点矩形 单元 ,每个 节点具有 6个空 间 自由度 ,并 具有 自动细化功能 ,可以处理有洞 E l 及无 洞El的剪力墙I .由于这 种单 元既有平面 内刚度 ,又有平面外 刚度 ,因而可以很方 便地与任意空间框架的梁、柱连接.SATWE程序在此基础上 ,提 出了一种更 为合理的高精度墙元模型 ,其面 内应 力模 式采用根据广 义协调条件构造的具 有旋 转 自由度的四边形单元 ,面 外应 力模式采用 基于 Ki r c h h o f f 理论的四节点等参元 ,墙 元的每个节 点有 6个 自由度 ,几种典型的 墙元如图

3 所示 .以下对 S ATWE中墙元 的刚度矩阵 作一 简单描述 ,具体推导参见 文献l.单元的几何描述如图 3所示 ,每个节 点在面 内有三个 自由度 ,

6 ={ u ,v , e. : ,i =l ,2,3,

4 ( 2) 其中,u 、 , v为节点的平动 自由度 , e 为 转动 自由度 . 单元的位移场 由两部分组成 .一部分 是平面应力的四节点等参元的位移场 ,考 虑了节点刚体转角引起的附加位移 .另一 部分是提高单元计算精度而 引入的泡状位 移场.结论 钢筋混凝土 剪力墙作为常用的结构形 式 ,彼广泛地应 用到各种建筑结 构当 中. 在对结构进行非线性 分析时 ,不可避免地 V4 要对钢筋混凝士剪 力墙进行简化分析 ,而 简化模型的优化 与否直接影响着结构分析 的可靠性 .本文 列举 了常 见的 剪力墙非线 性分析模型, 并做 了简单 的介绍 , 对工程 实践中的剪力墙分析有着借鉴作用. 每毒 畴孳0敬__鬣_l l ≮ ≯ | [

1 ]李 国强,周向明,丁翔 . 钢筋混凝土剪 力墙非线性动力分析模型 . 世界地震工程 .

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2 F a j f a r P , F i s c h i n g e r M.M a t h e m a t i c a l Mo d e l i n g o f ge i n f o r c e d C o n c r et e S t r u c t u r e Wa i l s f

0 r N o n l i n e a r S e i s mi c in a ! ~ i s . S t r u c t u r a l D y n a m i c ,1

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8 . 孙景江,江近仁 . 框架 一剪力墙结构的 非线性随机地震反应和 可靠度分析 . 地震 工程和工程振 动.1992,1

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4 ] U n d a P ,] ~ l , c h r f l &

r l r l H .D y n a m i c m o d e l i n g a n d d e s i g n o f e a r t h q u a k e r e s i s t a n t wa i l s .EE S D, l

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5 ]袁明武, 蔡定正 .一种新的墙体 单元 . 土木工程学报 ,1

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4 . [

6 ]中国建筑科 学研 究院C A D 工程部 .高 层结构 空间有限元分析的新模 型一 S A T W E .土木工程 学报 ,

1 9

9 6 ,

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4 9 一粥.[7]李兵,李宏 男. 钢筋混凝土剪 力墙 弹塑 性 分析 方法.地震工程 与工 程振 动.2004,24t~1:76-82.[8]张令心 ,孙景江 ,江近仁 钢筋混凝土 剪力墙结构基于 自 平衡 力的非 线性地震 反应分析 . 地震 工程 与工程振 动.2004,121(4):29-54.[9]王海波 ,汪梦甫 ,沈蒲生. 开洞剪力墙 结构的非线性地震反应 分析 工程抗 震.

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