基于严格匀质化方法的砌体契合解构及其基本组元边界条件研究

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1、万方数据学校代号：10536学号：11102030222密级：公开长沙理工大学硕士学位论文基于严格匀质化方法的砌体契合解构及其基本组元边界条件研究学位申请人姓名割壹壹导师姓名及职称杨查迭副熬援所在学院±丕皇建篁堂瞳专业名称结构工猩论文提交日期2Q!垒生垒旦论文答辩日期2Q!垒笙三旦答辩委员会主席匿太刖数援万方数据StudyonTessellationandDeconstructionofMasonryStructuresandBoundaryConditionsoftheBasicCellsBasedonRigidHomogenizationMethodbyLIUQingqingB．E．

2、(JiangxiUniversityofScience&Technology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofCivilEngineering1nStructuralEngineering●lnChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorYANGChunXiaApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原刨性声明一本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

3、除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：多、J青昔日期：纠降多月尹日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密由。(请

4、在以上相应方框内打“√”)作者签名：纠音寺日期：么以年么月铲日导师答名：匆．压谚聃：幽f够年占月乒日万方数据摘要砌体结构的受力性质和破坏机理较为复杂，通过物理和数学模式，建立系统的砌体结构分析理论是工程界非常关注的课题。匀质化方法是一种有效的多尺度计算方法，可以从细观层次上建立砌体的分析模型，为砌体结构精细化分析提供一种有效途径。本文运用基于契合理论的严格匀质化方法分析一顺一丁和全顺式两种砌筑模式砌体墙的内在契合及解构规律，得到各类基本组元及RVE单元；推导一顺一丁和全顺式两种砌体墙解构后的所有基本组元的边界条件。为建立RVE单元周期性边界条件及加载方式的选取提供理论依据，为砌体结构精细

5、化分析奠定理论基础。本文的主要研究成果如下：(1)研究了平面应力假设下一顺一丁和全顺式两种砌筑模式砌体的内在契合规律，应用契合理论对一顺一丁和全顺式两类砌体进行周期性平面分割，并对分割后得到的各类基本组元进行解构分析。结果表明一顺一丁、全顺式砌体分别包含24、21种基本组元。一顺一丁砌筑模式的基本组元可以归为3大类，全顺式砌筑模式的基本组元可以归为4大类。研究为建立组元与其对应的RVE间的数学关系提供了依据。(2)以契合图形直观地描绘砌体在宏观均匀应力场中的变形特点，推出处于宏观均匀应力场中的砌体结构需要满足应力矢量连续和应变相容两个条件，为砌体严格匀质化过程在有限元软件中的实现及应用提

6、供理论依据。(3)对基本组元与RVE之间契合关系及基本组元间的契合关系进行了数学描述，得出同一种RVE边界上的周期性和对称性可能不同，不同种RVE边界上的周期性和对称性可能相同。另外还推导了一顺一丁和全顺式共45类基本组元的边界条件，为砌体结构有限元分析中对RVE的边界条件的选用及加载方式的选取提供理论依据。关键词：砌体结构；匀质化理论；契合理论：RVE；边界条件万方数据ABSTRACTThemechanicalperformanceandfailuremechanismofmasonrystructuresarecomplicated，andestablishingasystemofa

7、nalysistheoryofmasonrystructureswithknowledgeinphysicsandmathematicsbecomesanissuewidelyconcemedbypeopleintheengineeringfield．Thehomogenizationmethodwhichisaneffectivemulti—scalecalculatedmethodCanestablishtheanalysism