[發明專利]一種裝配式預制混凝土剪力墻的整體結構有限元建模方法

在審

• 申請號: 201911054502.1
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110955989A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 孫千偉;薛亮;任曉丹
• 申請（專利權）人: 中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 吳立斐

本發明具體是一種裝配式預制混凝土剪力墻的整體結構有限元建模方法；其特征是：包括建立整體模型并簡化水平連梁結構；進行非線性分析轉ABAQUS彈塑性分析的操作，將結果導出input文件；修改input文件；修改建筑模型位移邊界條件；修改混凝土本構；修改套筒處鋼筋模型；修改輸出參數并提交運算。本方法對整體裝配式剪力墻結構進行有限元建模，對有限元模型施加邊界位移及地震波，進行有限元計算分析，提取相關數據，進行進一步的分析并改進。本方法解決了現有方法建立的有限元模型無法真實反映套筒灌漿內的鋼筋粘結滑移特性、分析效率低、有限元模型與實際結構吻合度差等問題。

技術領域

本發明涉及建筑結構設計領域，具體是一種裝配式預制混凝土剪力墻的整體結構有限元建模方法。

背景技術

目前，對現澆鋼筋混凝土剪力墻構件及整體結構進行非線性有限元分析研究得文獻較多。但針對裝配式預制鋼筋混凝土剪力墻的整體結構的非線性有限元分析尚不多見，其原因主要在于此類結構建模復雜、鋼筋在套筒內的粘結滑移的機理及影響因素不明。難以建立有效的有限元模型來反應鋼筋在套筒內力學性能和套筒對結構的加強作用。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提出一種裝配式預制混凝土剪力墻的整體結構有限元模型建模方法。

為了達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種裝配式預制混凝土剪力墻的整體結構有限元建模方法；包括

步驟1、在盈建科設計軟件中建立整體模型并簡化水平連梁結構；

步驟2、在盈建科設計軟件中，將計算跨高比修改為0.1，將樓板修改為全樓彈塑性板，同時對豎向網格不對齊的位置進行局部調整并使其對齊；

步驟3、在盈建科設計軟件中進行非線性分析轉ABAQUS彈塑性分析的操作，并且將結果導出為input文件；

步驟4、修改input文件，具體是指將盈建科設計軟件中默認的隱式計算替切換成顯式計算，同時，修改荷載幅值并導入地震波荷載數據；

步驟5、修改建筑模型的位移邊界條件，按規范要求選擇地震波，對地震波加速度進行調整，在X,Y方向施加雙向地震波；對Y方向加速度峰值折減為原加速度峰值的0.8倍；

步驟6、修改混凝土本構，從考慮建筑結構的損傷和塑性的耦合效應入手，引入彈塑性Helmholtz自由能勢，基于損傷能釋放率建立損傷準則，形成具有熱力學基礎的雙標量彈塑性損傷模型；

步驟7、修改套筒處鋼筋模型，反應鋼筋在套筒內的粘結滑移以及套筒在剪力墻內的加強作用；

步驟8、盈建科設計軟件中修改輸出參數并提交運算，獲取結論。

所述的裝配式預制混凝土剪力墻的整體結構有限元建模方法；步驟4中將盈建科設計軟件中默認的隱式計算替切換成顯式計算得具體步驟是：在命令行中依次輸入如下指令：

*Step, name=StaticLoad, nlgeom=No,inc=10000

Dead and live

*Static

1e-08,1e-06,1e-11,1e-06

替換為

*Step, name=Step-load, nlgeom=YES

*Dynamic, Explicit, direct user control

1e-05, 1.

*Bulk Viscosity

0.06, 1.2