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考虑剪切效应的纤维模型在RC剪力墙非线性分析中的应用

作　者: 陈志强
导　师: 张强
学　校: 上海师范大学
专　业: 应用数学
关键词: 纤维模型 剪切效应 剪力墙 非线性分析
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


RC剪力墙构件在工程建设中有广泛的应用，其非线性性能研究得到了工程技术人员和科研人员的重视，另一方面，纤维模型主要用来模拟细长构件的轴向和弯曲耦合效应，并且在构件非线性分析中具有良好的模拟效果，很多研究人员在此基础上考虑模拟非线性剪切效应，把纤维模型引入到模拟剪力墙构件的非线性分析中，本文主要试图在这方面做一些有益的尝试，并做数值模拟验证比较。本文由剪应力在弹性范围内在截面上按抛物线状分布假设截面上剪应变也是按抛物线状分布的，剪切与轴向和弯曲不耦合，在考虑剪切时剖分截面得到独立的剪切纤维，一种方法是只从纵向剖分，因为假设的剪应变分布与截面的纵向坐标无关；另一种方法是纵横两个方向都进行剖分，且剖分的剪切纤维与轴向纤维一一对应。这两种方法中的剪切纤维都依靠独立的剪切滞回规律得到复杂加载路径下当前状态的刚度值，叠加所有剪切纤维的恢复力得到整个截面的剪切反力。轴向和弯曲部分的模拟方法由传统纤维模型给出，综合不耦合的上述两部分很容易得到单元的截面刚度矩阵，再根据虚位移原理和内力型函数得到单元的刚度矩阵。单元在荷载作用下进入非线性阶段会产生残余变形，需要通过内外两个迭代过程来消除，才能得到单元的精确位移。根据模型编写对应的FORTRAN语言程序做数值模拟计算，同时选取一片实验室剪力墙试验结果，把剪力墙的数值试验结果与实验室试验做比较，验证提出的模型的有效性；根据文献编写截面只有一根剪切纤维的改进的纤维模型程序，做剪力墙非线性分析模拟实验，把模拟结果与本文提出的两种模拟方法的结果做比较，验证提出的模型的优越性。模型的有效性得到证明之后，选择一个模型来对剪力墙构件作非线性分析，分别改变剪力墙的高宽比、轴压比、配筋率、混凝土强度来研究剪力墙相关非线性性能的变化。

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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