剪力墙模基本问题.doc

剪力墙建模基本问题 ABAQUS建模 单元选取： 楼板、剪力墙、连梁（跨高比小于5）都采用空间四边形壳元模拟，采用缩减积分（为考虑材料的非线性行为，在分析中计算刚度。用壳单元能够较准确的反应剪力墙结构梁柱构件的尺寸效应)[1]。 连梁跨高比大于5的采用杆单元模拟[1]； 暗柱：采用Beam单元模拟，和壳的连接采用节点自由度耦合[4]； 钢筋的考虑：壳单元中采用弥散钢筋‘RE-LAYER’，杆单元中添加关键字‘REBAR’； 本构选取： 混凝土本构：暂定对壳元采用ABAQUS自带的混凝土损伤本构模型（由于考虑了损伤效应，他更适合于模拟往复甚至地震作用下的混凝土结构行为）[2]，而ABAQUS中自带的损伤本构模型无法应用于三维梁单元，可用的解决办法为对于梁单元采用基于ABAQUS二次开发的混凝土损伤本构，其中PQ-fiber可以实现。若仍然无法采用此模型，则改为混凝土脆性开裂模型进行计算。 钢筋本构：采用双线性随动硬化模型，考虑包辛格效应，在反复加载卸载过程中无刚度退化[3]。见下图： 几个小问题 建模当中仍然可能存在的小问题还很多，现将我所能考虑到的问题其罗列如下： 楼板的壳元和剪力墙的壳元之间的连接问题 剪力墙和连梁之间的连接问题 剪力墙和暗柱之间的连接问题 梁和暗柱之间的连接问题 混凝土本构参数的选取问题，这个问题在论文中提到过，下一步对这部分内容进行研究然后确定 钢筋的参数选取问题 其中连接问题可以分为刚接或者铰接，不同的论文中有不同的看法，下一步对这部分内容进行确定。 附录： 高层钢筋混凝土结构损伤模型及地震损伤描述 建筑抗震弹塑性分析—原理、模型与在ABAQUS,MSC.MARC和SAP2000上的实践 剪力墙结构易损性分析 Opensees中 剪力墙的集中模拟方法 OPENSEES建模 单元选取： 用quad或shell单元模拟剪力墙的平面行为，边框暗柱用beam单元模拟，在节点处用equalDOF命令连接，此方法平面单元需采用HYPERLINK /wiki/index.php/Plane_Stress_Concrete_MaterialsPlane Stress Concrete Materials，此材料可考虑两个/四个方向的钢筋作用。 本构选取： 混凝土：采用concrete02 material 作为混凝土本构模型。 钢筋：采用steel02 material 作为钢筋的本构模型。 下一步工作 首先确定个单元之间的连接，确定本构参数，确定参数完成后开始建模。 新进工作 连梁的建模方式 连梁有两种建模方式：1. 按杆输入，连梁按框架梁定义，按空间杆单元参与整体结构计算；2. 按墙开洞输入，通过在剪力墙上开洞形成连梁，连梁是剪力墙的一部分，按墙元进行内力计算。当跨高比≥4时，两种计算模型都适用，但是连梁按墙开洞耗时要长，所以此时建议采用按框架梁输入连梁；当跨高比＜4时，连梁按框架梁输入会削弱结构的刚度，不符合实际情况，此时必须按墙开洞输入。[1] 连梁与壳单元的连接问题 在解决墙单元与杆单元时， 实体单元与杆单元连接自由度不协调的最常用的方法是设置虚拟单元。本文在按框架梁输入连梁的模型中，采用在各楼层处设置虚拟梁单元的方法解决墙单元与杆单元连接问题，虚拟梁材料与剪力墙相同，截面宽度与剪力墙相等，截面高度等于 1/2倍连梁跨度，虚拟梁长度与连梁截面等高， 从而模拟连梁端部实际的约束情况， 如图 2所示。[1] 单元网格划分问题 对双肢剪力墙进行有限元分析时，墙元网格划分的精度直接影响数值计算结果的准确性，计算精度对墙肢网格划分变化不是很敏感，所以可以适当大些；连梁网格沿截面高度方向应四等分划分或划更细；另外，墙肢网格与连梁网格的协调性也是至关重要的，一般连梁网格比墙肢网格细很多，所以墙肢网格不能划得太大，根据本文的研究对象，墙肢网格划为0.8 m ×1.0 m，连梁网格沿长度方向为0.2m，沿截面高度方向至少四等分划分[1]。