无筋砖砌体墙的抗震性能拟静力试验有限元弹塑性分析

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文摘要本文通过采用有限元分析软件ANSYS分别采用整体式和分离式有限元模型模拟了砖砌体试件轴心受压试验。通过对普通砖砌体受压试验的模拟，观察其开裂和破坏的整个过程，研究受压试件的开裂荷载、破坏荷载以及破坏形态等。采用整体式模型对无筋砖砌体墙的抗震性能拟静力试验进行了有限元模拟，就其破坏形态、抗倒塌能力、变形能力、耗能性能、承载能力等进行研究。本文研究为山西省科技攻关项目(20110313026-3)和国家自然基金项目（50978177）的课题内容。首先，对砌体结构的研究现状、研究特点、发展方向进行

2、了综述，探讨了砌体结构新的发展方向，提出了本文的研究内容与研究目的。介绍了试验试件的设计、制作情况，试验用材料试块的力学性能测定，试验试件、设备的安装，实验的加载制度及方案。其次，对砌体结构弹塑性有限元分析方法进行了探讨，对比总结了砌体常用的本构关系和破坏准则。利用ANSYS有限元软件对砖砌体试件轴心受压试验和无筋砖砌体墙的抗震性能拟静力试验进行了建模分析。将数值模拟结果与试验结果对比，验证了试验结果的正确性及有限元建模分析的可行性。最后，探讨了竖向压力、高宽比、砂浆强度等因素对墙体承载力和抗震性能的影响。分析了不同竖向压力

3、、高宽比、砂浆强度对普通砖砌体抗震墙的破坏形态、承载能力、变形能力等的影响。并且对一个两层砌体结I太原理工大学硕士研究生学位论文构进行了地震波动力分析模拟计算。关键词：砌体结构，有限元弹塑性分析，抗压性能，抗震性能，破坏形态，ANSYSII太原理工大学硕士研究生学位论文ABSTRACTAbrickmasonryspecimensaxialcompressiontestwassimulatedbyusingthefiniteelementanalysissoftwareANSYS,usingintegralandseparat

4、efiniteelementmodel.Observingthewholeprocessofthecrackingandfailureofthecommonbrickmasonrycompressiontestthroughthesimulationofcommonbrickmasonrycompressiontest,tostudyitscrackingload,breakingloadandfailuremode,etc.Usingintegratedmodeltoconductfiniteelementsimulati

5、onofseismicperformanceofunreinforcedmasonrywallsquasi-statictest,tostudyitsfailuremode,anti-collapsecapacity,deformabilityanddissipationcapacity,bearingcapacity,etc.ThecontentoftheresearchisbasedonShanxiscienceandtechnologykeyproject20110313026-3andNSFC50978177.Fir

6、stly,researchstatus,researchcharacteristicsanddevelopmenttendencyofmasonrystructurearesummarized.Anewdirectionofmasonrystructureispointedout.Theresearchcontentsandpurposeofthisthesisareproposed.Designandproductionoftestspecimen,characterizationofmaterial’smechanica

7、lproperties,installationoftestspecimenandequipmentandloadingsystemandsolutionaredescribed.Secondly,themasonrystructureelastoplasticfiniteelementanalysismethodsarediscussed,andcommonconstitutiverelationsandfailurecriteriaofthemasonryarecomparedandsummarized.Usingfin

8、iteelementsoftwareANSYStoconductemasonryspecimensaxialcompressiontestandseismicIII太原理工大学硕士研究生学位论文performanceofunreinforcedmasonrywallsquasi-stati