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底层框架砌体结构地震破坏过程仿真及分析

刘东  
【摘要】:本文简要总结了结构抗震理论分析方法和仿真分析方法,分析基于中心差分时间积分的显示算法在研究结构破坏的优越性,将该算法借鉴到软件中,利用LS-DYNA软件分别将钢筋混凝土模型、刚性地面模型和砌体模型应用到底层框架砌体结构地震倒塌分析的三维实体模型建模中,根据规范选取8度区罕遇地震波和9度区罕遇地震波,为合理的研究结构的破坏和倒塌,通过定义失效准则来控制单元失效,并定义相应的接触方式及参数来模拟结构构件的运动情况。本文从四个工况来描述结构的倒塌过程以及影响结构倒塌破坏的因素,采用合理的后处理技术,以及图形和动画等多种方式输出仿真分析结果,分析结果表明:利用本文所编制的命令对底层框架砌体结构进行破坏和倒塌的分析具有较高的精度,通过合理选取底层框架砌体结构实体模型、地震波的输入和失效准则的定义,可以很好的模拟不同烈度地震作用下底层框架砌体结构从弹性到弹塑性,到最后结构倒塌的全过程,同时得出增加底层框架柱截面尺寸,可以有效地减小地震所带来的破坏,尤其是在高烈度的情况下。本文利用ANSYS/LS-DYNA软件所得到的仿真结果可以作为结构设计或现有结构安全性评估的辅助分析的依据,指导结构抗震设防。


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