mcft在rc剪力墙非线性分层壳单元中的集成

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1、犬－‘ｉｌｉｉ大爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工酲硕士芽位ｉ￡文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮｗＭＣＦＴ在ＲＣ剪力墙非线性分层壳单元中的集成工程领域±本工ｆｉ＿＿＿筑与作者姓名李智？皇指导教师＿＿—＿—ｇｉ教ｆｉ＿２０５６答辩日期Ｊ＿＿５＿＿＾＿专业学位硕士学位论文ＭＣＦＴ在ＲＣ剪力墙非线性分层壳单元中的集成ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｏｆＭｏｄｉｆｉｅｄＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＦｉｅｌｄＴ

2、ｈｅｏｒｙＭｏｄｅｌｉｎｔｏａｎＮｏｎｌｉｎｅａｒＬａｍｉｎａｔｅｄＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｈｅａｒＷａｌｌＥｌｅｍｅｎｔ作者姓名：李智泉学科、专业：建筑与土木工程学号：３１３０６０４４指导教师：李声Ｉ玉副教授完成日期：２０１５年０６月０８日大達理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我

3、所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：ＭＣＦＴ在ＲＣ剪力墙非线性分层壳单元中的集成作者签名：曰期：？月曰＿４臂凑Ｍ年■＾大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要剪力墙是高层建筑结构的主要抗侧力防线，目前针对该构件的数值模拟受制于混凝土材料的多维本构

4、、单元模型选取等关键问题。，尚未形成成熟非线性有限元模型此外，剪力墙模型的工程适用性和建模便宜性等严重影响其发展和推广过程，而且能够在高层和超高层建筑结构中满足全过程高非线性分析的剪力墙模型极少，因此，幵展剪力墙非线性有限元模型研究很有必要。首先，开展针对剪力墙非线性有限单元模型发展历史的研宄，对常见的剪力墙有限。ｅｎＳ单元模型进行了分类和总结，并阐述了模型发展的内在趋势基于ＯｐＥＥＳ平台中的壳单元ＳｈｅｌｌＭＩＴＣ４在Ｃ＋＋语言编程平台上进行分层壳单元的建模和调试工作。着重从单元位移模式

5、的建立，、单元形函数矩阵的整合、与材料的接口以及单元刚度矩阵等方面建立分层壳单元的基本框架；加入分层处理相关功能使单元具备自分层、自行计算截面刚度和恢复力的能力。结合ＯｐｅｎＳＥＥＳ进行弹性计算对比，校核分层壳单元的计算精度，最终在有限元分析平台上完成分层壳单元的集成工作。其次，通过反复调试和，基于修正斜压场理论建立并集成混凝土材料二维本构模型一模块测试，在有限元分析平台实现与分层壳单元的对接。ＭＣＦＴ是种以割线模量形成弹性矩阵，基于全量加载和整体式有限元模型原理而建立的变角度弥散裂缝模型。其

6、混凝土材料本构修正和变角度裂缝处理可以借鉴并应用到非线性分层壳模型当中，但限于割线刚度迭代法在结构非线性分析中计算速度较慢等问题，采用切线模量形式进行了改进。此外，对混凝土材料本构受拉段进行平滑处理，在保证真实，实现刚度的平稳过渡反映结构进入软化段后负刚度现象的同时提高数值计算的稳定性。最终在采用集成剪力墙单元和材料模型进行的算例分析和对比中，发现非线性分层壳模型在模拟剪力墙构件受力时与试验结果对比数据良好，充分肯定了本文所建模型的计算能力和计算精度，。平滑受拉段的处理方法有利于实现单元刚

7、度的平稳过渡可以提髙剪力墙模型在弹塑性时程分析中的数值稳定性；此外，对混凝土材料弹性矩阵中剪切模量计算方法进行了改进，修正了剪切模量的除零问题。关键词：剪力墙分层壳正斜压场稳定性；；修；集成；收敛－－ＩＭＣＦＴ在ＲＣ剪力墙非线性分层壳单元中的集成ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｏｆＭｏｄｉｆｉｅｄＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＦｉｅｌｄＴｈｅｏｒｙＭｏｄｅｌｉｎｔｏａｎｒＬａｍｎａｔｅｄｅｎｆｏｒｃｅｄｏｎｃｒｅｔｅａｒａＥｌｅｍｅｎｔＮｏｎｌｉｎｅａｉＲｉＣＳｈｅＷｌ

8、ｌＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｍａｉｎｄｅｆｅｎｓｅｏｆｈ－ｉｓｅｉｉｎｓｔｏｅｓｉｓｔｌａｔｅｒａｌｆｏｒｃｅｍｕｃｈｅｎｅｒｗｉｌｌｂｅｉｈｒｂｕｌｄｇｒｇ，ｇｙｃｏｎｓｕｍｅｄｂｓｈｅａｒｗａｌｌｗｈｅｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｍｅｅｔｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｆｏｒｗｈａｔｒ