地震作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌過程數(shù)值模擬.pdf

1、世界各地地震造成了嚴(yán)重的建筑物破壞和大量的人員傷亡，在汶川地震中框架結(jié)構(gòu)主要震害為：填充墻的開裂和倒塌、強(qiáng)梁弱柱、現(xiàn)澆樓梯段的拉斷和剪壞、甚至結(jié)構(gòu)倒塌。本文針對地震作用下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)倒塌破壞過程，在將框架結(jié)構(gòu)離散成梁單元、柱單元和節(jié)點(diǎn)單元，單元間采用三根獨(dú)立的彈簧單元連接，即軸向彈簧、切向彈簧和彎曲彈簧的平面模型基礎(chǔ)上，采用經(jīng)過驗(yàn)證的同步動態(tài)松弛法分析了模型在地震作用下的響應(yīng)。通過截面分析軟件確定了梁、柱截面間非線性的彎矩和轉(zhuǎn)角關(guān)

2、系，考慮了結(jié)構(gòu)的材料非線性特性。對于單元間的碰撞檢測問題，本文結(jié)合跨立算法，提出了適合矩形單元檢測的更高效的算法，通過引入還原系數(shù)來處理碰撞后的計算。
　　 基于這樣的分析模型和數(shù)值方法，在Visual C++6.0 平臺上開發(fā)了地震作用下鋼筋混凝土框架倒塌仿真程序。采用單向鏈表對彈簧和接觸點(diǎn)問題進(jìn)行存儲，便于彈簧斷開和接觸點(diǎn)變化的實(shí)現(xiàn)和操作。通過觀察在OpenGL 下的動畫演示可以得出，本程序很好地模擬地震作用下鋼筋混凝土框架