地震作用下鋼筋混凝土框架結構空間非線性反應分析.pdf

1、基于有限單元法，提出了一個適用于地震作用下鋼筋混凝土框架結構空間非線性反應分析的分析模型：采用桿件為基本單元，將體系的質(zhì)量集中于各個桿件的交點處，建立框架結構三維桿系有限元分析模型；桿件采用三段變剛度模型，由兩端彈塑性桿段和中間彈性桿段組成，可以考慮隨著內(nèi)力的變化，桿件沿長度方向上的剛度變化與分布情況；在彈塑性桿段內(nèi)，借鑒多彈簧模型的思想，將截面劃分為若干鋼筋彈簧和混凝土彈簧，引入任意加載路徑的單軸混凝土彈簧和鋼筋彈簧力．位移本構關系，

2、用于考慮單元的拉壓、彎曲等變形；各鋼筋與混凝土彈簧由于變形的發(fā)展而剛度不斷改變，從而導致彈塑性桿段截面剛度的不斷改變，桿件的單元剛度矩陣也作出相應變化，從而反映出結構在地震作用下的剛度變化情況。 基于上述單元模型，在Visual C++6.0平臺上開發(fā)了地震作用下鋼筋混凝土框架非線性反應仿真程序。首先對子空間迭代法求解自振特性程序、鋼筋和混凝土恢復力滯回程序等子程序進行了驗證，接著，借助于一個三層一跨鋼筋混凝土框架模型和一平面不

3、規(guī)則、立面有縮進的三層鋼筋混凝土框架模型結構模擬地震振動臺試驗，應用仿真程序對模型結構進行了計算并對比分析了計算結果，從而驗證了仿真程序的正確性和明確了其適用性。最后將驗證后的程序應用于結構的抗震性能參數(shù)分析。驗證和分析結果表明：利用本文所編制程序對這些算例進行分析具有相當?shù)木龋煌ㄟ^合理選取材料的恢復力模型，可以較好地模擬地震作用下鋼筋混凝土框架結構非線性反應；本文開發(fā)的仿真軟件可以作為新建結構設計或既有結構安全性評估的輔助分析工具。