农居弹塑性损伤的有限元分析.docVIP

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农居弹塑性损伤的有限元分析 文档信息 : 文档作为关于“高等教育”中“工学”的参考范文,为解决如何写好实用应用文、正确编写文案格式、内容素材摘取等相关工作提供支持。正文8322字,doc格式,可编辑。质优实惠,欢迎下载! 目录 TOC \o 1-9 \h \z \u 目录 1 正文 1 文1:农居弹塑性损伤的有限元分析 2 0 引言 2 1 农居结构有限元建模 3 2 农居模态分析 6 3 地震波的选取 7 4 农居弹塑性损伤分析 8 (1) 模型 8 (2) M5模型 9 5 结论 10 文2:单层球面网壳结构的弹塑性稳定分析 11 结论 13 参考文摘引言: 14 原创性声明(模板) 15 文章致谢(模板) 15 正文 农居弹塑性损伤的有限元分析 文1:农居弹塑性损伤的有限元分析 0 引言 随着城镇化建设和地震安全农居工程的开展, 全国部分地区的农居抗震水平得到了很大提高, 但全国还有很多地区的农居抗震水平较差, 尚属于抗震薄弱区域。无论是四川汶川地震、青海玉树地震、四川芦山地震、甘肃岷县地震还是云南鲁甸地震都清楚地表明, 房屋破坏是造成地震损失和人员伤亡的主因[1], 而村镇农居的抗震能力普遍低于城市, 地震造成的破坏和人员伤亡均大于城市。据统计, 我国地震平均造成的50%以上的经济损失和60%的人员伤亡在农村。目前我国农居没有纳入规范的规划和建设管理, 大多数农居未经正规规划选址、设计、施工, 所以其抗震能力非常差, 可以说农村民居基本上处于不设防的状态。从全国范围来看, 一次5级左右的地震在农村地区就会造成一定的房屋倒塌和人员伤亡, 在西部地区甚至一些4级多的地震也能造成一定的人员伤亡和经济损失。村镇农居抗震可以说起点低, 需求迫切, 量大面广, 并且有区域特点。因此我国农村地区的地震安全问题不容忽视[2] 我国农居建筑中砖木结构是当前广泛采用的一种建筑形式。在以往地震灾害统计中, 农居破坏占有较大比例, 如何提高农居建筑的抗震能力仍是当前农居研究的主要内容。本文从现存真实农居建筑出发, 选出具有代表性的农居建筑作为研究对象, 通过大型有限元软件ABAQUS建模进行计算机数值模拟, 来研究不同地震烈度作用下不同砂浆标号等级的农居结构的抗震能力, 探究其对砌体结构抗震能力的影响。 1 农居结构有限元建模 本文使用ABAQUS有限元分析软件中的Standard模块进行农居的模态分析。为了解农居的动力特性, 将有限元模型求得的自振周期与经验公式求得的模态参数进行对比, 在一定程度上验证本文使用的建模方法和材料参数选择的合理性和准确性;同时求得的结构自振周期是下文时程分析前进行选波工作的必要参数, 也是计算质量阻尼的重要参数。 模型单元选取 农居平面效果图如图1所示。ABAQUS拥有十分庞大的单元库, 可提供430余种单元类型进行选择, 如实体单元、壳单元、梁单元、桁架单元, 它们各有其优缺点及使用范围。农居结构模型相对简单, 建模容易, 对农居采用实体建模工作量不大, 计算相对较快。因其他方式建模有其自身的局限性和适用性, 且采用了一定的简化方法, 因此本文采用实体单元进行建模, 使其更接近原模型的计算结果, 具有较高可靠性。模态分析使用的有限元模型严格按照实际结构建立。砖墙砌体使用实体单元 (Solid) , 木梁使用桁架单元建立, 钢筋通过Surface单元中的Rebar Laye模拟, 并建立局部坐标系规定钢筋的实际方向 。 ABAQUS建模过程中, 首先将墙体、梁等建立不同的部件, 然后经过组装成为结构整体。在组装过程中不可避免地需解决它们之间的接触与连接问题。本文选用典型农居结构中的砌体结构, 其整体由砖砌而成, 砌造过程中在其中下部位设置钢筋予以加固, 在其上设置木梁搭接固定, 故该结构纵横墙、梁之间均为固结, 钢筋嵌固到砖墙内。ABAQUS在interaction模块中提供了丰富了连接方式, 本文建模仅采用其中三种常用方法, 即merge、tie及embed。Merge的作用是将几个部件组合为一个新的部件, 并且生成一个新的Part, 例如墙体之间的连接最终整合为有效的整体。Coupling的作用是将两个构件的接触部分做耦合处理, 例如梁与砖墙的连接。Embed的作用是部件及其内部构件的约束关系, 例如砖墙与其内部钢筋的连接 , 经过网格划分后的模型见图2。 材料本构关系的确定 本构关系是材料应力张量与应变张量之间的关系, 又被称为本构方程。不同的物质在不同的条件下有不同的本构关系, 其是实际工程结构与数值模型之间的桥梁, 本构关系的准确与否很大程度决定了数值模型对实际结构的还原程度。下面将详细介绍文中使用的钢筋、砌

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