王达诠[1]2002年在《应用RVE均质化方法的砌体非线性分析》文中认为砌体结构是结构工程中最常使用的几种结构形式之一，随着新型砌体材料及新式砌体施工方法的出现，加之砌体本身造价低廉、易于取材、维护方便等优势，在目前的建筑工程中正在得到越来越广泛的应用。然而，砌体的理论研究工作却落后于砌体的工程实践，现在主要的砌体结构分析方法是，在通过试验掌握砌体整体力学性能的基础上，直接建立砌体的力学模型，这种方法比较多地依赖于试验数据的支持。新发展起来的砌体均质化理论，源于复合材料力学，它以砌体各组成相（材料）的力学性能为基础，以分析它们之间的混合效应为主，得到砌体代表性体积单元RVE（Representative Volume Element）的各种力学特征，再将代表性单元应用到整体结构中，来表达整体结构的力学性能。砌体均质化理论的主要任务是建立一个从微小单元到整体结构等效过程的理论体系，形成从砌体组成相的性质等效至微小砌体RVE，再反映至整个结构的一条完整理论路径，从而可以简化砌体的试验研究工作。但是，由于发展时间不长，描述这一等效过程的理论体系还主要处在弹性阶段。针对这个事实，本文采用了弹塑性有限元模拟的方法，探索了一下该方法应用于砌体均质化理论的可行性。本文所做的有限元分析工作主要是砌体RVE单向受力下的力学性能模拟；RVE的等效弹性模量和泊松比的求取；砌体RVE在单向剪压复合受力情况下的力学性能模拟；所取RVE大小对力学性能的影响；以及如何克服有限元模拟时，复杂的约束条件和施力形式对RVE等效结果产生的不利影响。通过对分析结果与实际砌体受力情况的对比，说明了有限元法可以用于砌体RVE的均质化等效过程。同时，由于砌体RVE在其定义上与有限单元有类似之处，本文考虑再一次将有限元法应用在砌体RVE描述整体结构的过程中，为此本文用砌体RVE的等效参数，使用有限单元模拟了由重庆大学骆万康教授等人[1]所做的一个叁层砖房模型，结果表明这一数值模拟是比较切合实际的，从而说明了用砌体RVE作为其组成相的替代，来描述整体结构是合理的、有效的，也从侧面反映了有限单元法与砌体均质化理论在某些方面有相通之处，为大型砌体结构的力学分析找到了新的道路。
刘颖[2]2008年在《土坯砌体等效体积单元和土坯墙片的分析》文中认为土坯是一种传统的建筑材料,虽然现代建筑材料和结构形式逐渐取代了传统的民居房屋,但是随着地震安全和农村建设工作越来越为人们所重视,土坯砌体建筑以其取材方便、施工简单和具有可再生性等特点,近几年也越来越被众多学者研究,但主要依赖试验来分析其受力性能等。本文采用ABAQUS软件,应用弹塑性有限元模拟方法,对土坯砌体等效体积单元和土坯墙片进行研究分析。首先,选取合适的传统土坯砌体RVE,对传统土坯砌体RVE进行了单向受力下的力学性能模拟,得出叁个方向的抗压、抗拉强度；在不同轴压比的情况下,模拟分析了传统RVE在单向剪压复合受力情况下的力学性能；并求取传统RVE的等效弹性模量和泊松比。其次,应用传统RVE等效出的参数,模拟了墙片PQ-1。结果表明这一数值模拟比较切合实际,从而说明了用RVE作为其组成相的替代,来描述整体是合理可靠的,也从侧面反映了有限单元法与砌体均质化理论在某些方面的相通之处。再次,设计了6种不同配竹筋率的RVE,对它们进行x、y和z叁个方向的单轴抗压和抗拉模拟；并对它们在y向受压,+x向受剪进行了模拟；计算它们的等效弹性参数。通过分析得出：竹筋率对RVE配竹筋方向的力学性能影响较大。最后,在等效参数基础上,通过对四种不同厚度的土坯墙在五种不同洞口尺寸的影响下进行有限元弹塑性模拟,并与未开洞口的墙进行对比。得出减小洞口尺寸能有效提高墙片的抗剪承载力,并求出各土坯墙的延性系数和侧移角。由于作者水平的限制,本文还有很多工作需要进一步研究和完善。
潘宜清[3]2012年在《砌体结构在竖向爆破振动下的非线性响应分析》文中研究表明随着青岛地铁一期工程M3线的顺利开工，青岛人二十余年来的地铁梦即将实现，青岛地铁工程的建设，是青岛城市交通建设史上的重要标志，必将把青岛城市建设和发展带入一个崭新的时代。地铁有多种施工工法，比如钻爆法、掘进机法、盾构法、顶管法、浅埋暗挖法和新奥法等。由于青岛市花岗岩之上，地下基岩具有埋深浅、围岩等级高等特点，钻爆法是首选的施工工法，目前正在施工的青岛地下轨道交通M3号线各区间隧道均采用钻爆法施工。钻爆法带来高经济效益的同时，施工爆破对环境的影响也日显突出，爆破振动波传播至地面，会引起地面产生地震动，该振动作用直接传至地上建筑物，将会使得既有建筑物产生不同程度的损伤破坏。将爆破振速控制在什么范围内，地面既有建筑物能承受多大的爆破振速，如何正确处理地铁施工爆破与地上既有建筑物直接的关系，这些问题己日益成为急待解决的课题。在地上既有建筑物中，砌体结构是不可忽视的一类建筑物，其量大面广，主要作为居住、办公、学校和医院等与人民日常生活密切相关的民用与公共建筑，约占民用与公共建筑的80%以上，并且在今后相当长的时间内仍具有十分广泛的应用价值，这种结构的抗振动性能好坏直接关系到人民群众的生命和财产安全。青岛市地铁隧道M3号线全线下穿90多个建筑物，其中包含59座砌体结构建筑物，且多数为居民住宅建筑。所以严格的控制控制爆破振动的冲击能，减轻冲击波对砌体结构损伤，是整个地铁施工过程中的重要一环。本文采用动力弹塑性时程分析理论，运用ANSYS大型有限元软件，建立砌体结构弹塑性有限元分析模型，进行了非线性时程分析和抗振动性能研究。模型模拟青岛市最常见的多层砌体结构材料属性，采用RVE等效单元方法，建立砌体结构的有限元模型。在模型中输入不同速度、加速度竖向爆破振动波，模拟砌体结构在竖向爆破振动作用下的响应，计算机运用结构动力方程的数值分析方法，求解结构在不同振速振动作用下，获得各时刻各质点的位移、速度、加速度以及构件内力等数据。对同一砌体结构不同振速下的第一主应力、位移进行横向对比分析，通过分析总结砌体结构的在竖向爆破振动下的破坏规律，给出青岛地铁隧道施工爆破振速建议值。
潘文[4]2004年在《Push-over方法的理论与应用》文中研究表明地震是对人类威胁最大的自然灾害之一,我国是全球大陆地震最集中的国家,地震强度和频度居世界各国大陆地震的首位。多年来人们一直致力于发展和完善抗震理论和工程措施,随着社会生产力水平的进步,近年来发生在国内外的几次大地震都呈现出伤亡人数小、经济损失大的特点。这一方面说明了经过多年的发展,工程抗震和相关学科已发展到了一个较高的水平,至少可以保证生命的安全,另一方面也指出了今后这一领域的努力方向,那就是在保证生命安全的前提下,同时保证财产的安全。在这种情况下,各国的政府、组织和研究人员开展了一系列的工作来迎接这一挑战,提出了“基于性能”这一概念,其基本目的是使工程建设具有可预计的抗震性能,帮助业主和设计者选择和实现针对各种建设项目的不同的性能水平。基于性能的抗震设计的实现方法主要体现为基于位移的设计,而初衷是建立一种大震下结构抗震性能的快速评估途径的push-over(推覆、推倒)方法,因为具有简便、直观、信息丰富的特点,随着90年代以后基于位移和基于性能的抗震设计等概念的提出和广为接受,得到了重视和发展。本文第一章首先讨论了基于性能、基于位移的抗震设计的一些基本问题以及目前国内外的现状,在此基础上,对push-over方法的起源、发展过程以及目前常用的能力谱法(CSM, ATC 40)和非线性静力法(NSP, FEMA 273)做了较为详细的介绍,针对其中的一些重要参数进行了讨论。 作为一种没有严密理论基础的抗震性能评价方法,push-over分析的准确性(可行性)基本上取决于它的计算结果是否能与其它可靠的方法所得到的结果一致或接近。在各种抗震试验中,振动台模型试验可以反映结构在特定地震激励下的动力特性甚至破坏机理,因此被广泛用于工程实践和研究。本文利用一个模型试验的结果,对push-over方法进行了对比研究。结合云南省少数民族民居的现代化结构体系和施工技术改建,试验对象是改进的整体预应力装配式板柱体系(IMS体系)。本文第二章首先介绍了这种结构体系自1977年引入我国以来所进行的主要研究工作,在此基础上为研究IMS体系在动、静力荷载作用下的动力特性及承载能力,进行了缩尺为1/2.7的模型试验。结合试验结果,进行了杆系模型的弹塑性动力时程分析,其中,尝试了一种新的钢筋混凝土构件非线性模型的模拟方法,即先用截面分析的方法得出钢筋混凝土构件的弯矩-曲率关系,然后将钢筋混凝土构件等效为由均质材料构成,通过引入某些假设将弯矩-曲率关系转化为弹塑性应力—应变关系曲线,从而间接地反映出构件的恢复力特性。这种方法的好处在于可以利用一些通用的有限元软件对钢筋混凝土杆件进行非线性分析。结合本模型的需要,对地震波的选取、动力方程数值求解等问题进行了一些讨论和分析。时程分析的结果与实验数据吻合程度基本令人满意,可以作为后续分析的对照依据。在接下来的push-over分析中,为了进一步深入掌握结构的工作机理和进行研究探索,采用了实体模型,即采用空间实体单元模拟的混凝土和空间杆单元模拟的钢筋来构成杆件,并尝试采用温度应力来模拟预应力。这种方式比通常的杆单元模型复杂,但能够较为细致地揭示构件的破坏过程。计算结果与实验和时程分析的对比表明,上述方法在本模型中取得了成功。
王进[5]2013年在《渐近均匀化方法在砌体中的应用及分析》文中研究指明渐近均匀化方法（AHM）是一种描述具有周期性多尺度结构复合材料力学性能的方法。AHM作为一种有严格数学基础的理论方法，它将材料不同尺度的力学性能用严格的数学方法联系起来，只需要相对较少的计算代价就能得到相对较为精确的计算结果，这使得它在周期性复合材料（例如砌体）中有广阔的应用前景。这种方法允许采用细观的均匀化单胞（代表体积单元RVE）来表征砌体的宏观力学特性。砌体是由砌块和砂浆按一定的周期性复合组砌而成。传统的砌体结构设计方法是根据试验和工程经验，以概率论为基础的极限状态设计法。传统的方法缺乏系统的理论支持，只能得出统计规律上砌体整体的力学性能。对于砌体的细观应力应变状态以及破坏机理及其基本理论研究却相对滞后，难以进一步分析受力性能和破坏机理，设计方法也难以进一步发展。而直接有限元分析计算代价太高，难以与工程应用直接接轨。AHM在摄动法和多尺度理论支持下用相对较小的计算量就能够得到令人较为满意的结果，引入AHM来研究砌体是目前的一个趋势。在课题组的共同努力下，应用商用有限元软件ANSYS的APDL参数化编程语言实现了AHM。在此基础上，对砌体单胞进行力学分析，计算了砌体叁维等效模量，从而得出砌体的宏观力学性能。通过与A.Zucchini的细观力学模型结果对比验证了本方法求解砌体叁维等效模量的适用性，采用该方法探讨了砌体叁维等效模量的影响因素，得出了砂浆的不同弹性模量、不同砌式对砌体叁维等效模量的影响程度。最后，在用前面提到的AHM求得砌体宏观叁维等效模量之后，对承受平面内剪压复合作用的砌体剪力墙进行模拟，用该方法分析砌体剪力墙的内部应力应变状态和破坏机理，并与考虑塑性和损伤的均匀化模型、复合界面模型、砌体剪力墙试验结果进行对比。结果表明该方法在工程应用中的有效性。
杨浩博[6]2013年在《爆破振动作用下砌体古建筑加固前后动力性能的研究》文中研究说明古建筑是我国古代文明的重要组成部分，是中华民族乃至世界建筑艺术的瑰宝，具有较高的文物、历史、艺术和科学价值。古建筑和其他历史文物一样是历史的见证，是独一无二的，一旦损毁则损失巨大并且无法弥补。许多古建筑由于修建的年代过于久远，历经岁月的沧桑和人为的损坏，其结构出现了不同程度的破坏，结构的稳定性和承载力也大大降低。在城市地铁建设过程中，爆破开挖虽然经济合理，但是在爆破过程中会产生振动效应，从而对周边的建筑物造成负面影响，并且古建筑由于构件的老化所以结构自身的稳定性、承载力本来就比较差，再加之爆破荷载对其的影响更是不可小觑，因此如何能在爆破开挖的过程中，在不影响施工进度的情况下同时对古建筑进行保护成为施工过程中亟待解决的问题。本文采用砌体等效体积单元法对一栋建造于1905年的四层砌体古建筑进行数值模拟，建立结构原型以及分别采用喷射混凝土法、外支脚手架两种加固方法的有限元模型，并进行在爆破荷载作用下的非线性分析。通过对不同模型的周期、加速度、最大位移以及墙体应力分析的计算结果进行对比，分析两种加固方法对该古建筑在爆破荷载作用下的动力性能的改善，研究表明喷射混凝土能很好的分担主拉应力，使砌体墙体避免了主拉应力过大而出现剪切破坏，同时喷射混凝土加固墙片对墙体、楼板起到约束作用，增加了结构的破坏延性和抗倒塌的能力。脚手架支撑所形成的抗侧力体系分担了墙体等构件的水平荷载，减小了结构的变形，较大程度的耗散了爆破过程中产生的振动能量。并且得出外支脚手架加固法在动力性能的改善优于喷射混凝土加固法，在经济成本、施工难易程度、工期等方面也具有明显的优势。因此，外支脚手架法更适于该古建筑的加固。
俞海峰[7]2014年在《砌体结构基于位移的地震易损性分析》文中提出基于位移的地震易损性分析方法(DBELA)是近几年发展起来的一种基于性能的易损性分析方法。根据结构体系自身固有的振动特性,利用结构位移性能、结构高度以及结构固有周期之间的力学解析关系,DBELA通过结构高度的简单对比即可对既有建筑物进行地震易损性评估,避免了对单体建筑结构进行逐个力学分析的步骤,极大减少了易损性分析的工作量。结合当前DBELA的最新研究成果,本文以砌体结构为具体分析对象,就无筋砌体结构和考虑构造柱时DBELA的方法展开了深入研究。国外学者和欧洲规范(EC8)己给出无筋砌体结构结构高度与结构屈服位移及周期的关系。本文结合ANSYS采用砌体等效体积单元RVE建立无筋砌体结构进行静力推覆分析,以得到一个合理有效的无筋砌体模型,并在此基础上进行动力时程分析来验证DBELA在屈服阶段的准确性。本文还考虑了构造柱的存在对砌体结构易损性的影响,本文通过大量的算例分析对带构造柱砌体结构的屈服位移和屈服周期进行了深入研究,并在此基础上对带构造柱砌体结构进行DBELA分析。本文进一步比较了时程分析的带构造柱砌体结构易损性结果和DBELA的评估结果,验证了带构造柱砌体结构DBELA在屈服极限状态和屈服后极限状态下的可靠性。
张程华[8]2013年在《中高层生态复合墙混合结构计算理论与设计方法研究》文中研究说明随着国家―十二五‖规划的实施与推进，社会城镇化进程的步伐进一步加快，城镇规模不断扩大，用地紧张、基础设施滞后、环境污染等城镇化问题集中涌现。为解决上述问题，城镇土地的利用必须朝着综合化、集约化的方向发展，这就对原有生态复合墙结构体系提出新的要求。基于上述研究现状及前期研究成果，将传统生态复合墙结构与混凝土竖向约束构件有机结合提出中高层生态复合墙混合结构体系。本文立足于课题组主攻研究方向—中高层生态复合墙混合结构体系，采取试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法，重点对中高层生态复合墙体抗震性能与理论分析、结构协同工作与构件配比优化、结构的简化计算模型等方面的研究；在此基础上，总结该混合结构抗震设计理论及构造措施，为中高层生态复合墙混合结构的设计和施工提供依据，奠定该结构的应用和发展基础。本文主要研究内容与成果如下：（1）结合课题组前期3榀中高层生态复合墙体的试验研究，对比不同类型中高层生态复合墙体的承载力、滞回特性、延性、强度退化、刚度退化等抗震性能。结果表明：肋梁、肋柱、竖向约束构件所形成的框格有效约束砌块受力及裂缝发展，按照―砌块—肋格—竖向约束构件‖模式各分灾元件依次发生破坏，形成多道抗震防线，充分利用不同构件的耗能能力；墙体从屈服到破坏，骨架曲线变化平缓，无突变现象，均未出现倒塌现象，抗倒塌能力较强。采用ABAQUS建立的中高层生态复合墙体数值模型，并对其进行静力弹塑性分析，计算结果与试验结果在荷载-位移曲线、出铰机制等方面吻合较好；在此基础上，开展关键参数变化的中高层生态复合墙体数值扩展分析，获得竖向约束构件肢厚比、截面形式、配筋率、肋格形式、轴压比、高宽比等关键因素对墙体弹性刚度、承载力和位移延性的影响规律，为建立合理的中高层生态复合墙体的计算理论和设计方法奠定基础。（2）基于数值及墙体试验研究成果，结合墙体独特构造和复合材料力学，建立适用于复合墙体的弹性阶段模型—双向纤维单层复合材料模型，推导出墙体弹性模量及剪切模量实用计算公式，并利用弹性力学对各向异性等效弹性板的抗侧刚度进行推导，同时考虑各种影响因素，对正交各向异性等效弹性板的抗侧刚度进行修正，结果表明：复合材料力学简化模型用于复合墙体抗侧刚度的计算，具有一定的理论依据和实用价值，能够满足实际工程计算需要；结合墙体受力特性及破坏过程，给出中高层生态复合墙体极限状态时的抗剪抵抗机构，基于抗剪抵抗机构、力的平衡条件，推导出中高层生态复合墙体的斜截面抗剪极限承载力计算公式，结果表明：该分析模型能够较好的反映中高层生态复合墙体的极限承载力特性，可应用于不同受力状态下复合墙体的极限承载力验算；基于平截面假定，推导出中高层生态复合墙体的正截面抗弯极限承载力计算公式，同时给出界限受压区高度，用于指导竖向约束构件的配筋。（3）结合中高层生态复合墙体试验及数值模拟，根据其受力特性及构造特点，提出中高层生态复合墙混合结构在水平荷载作用下的夹层复合结构力学模型，并根据变形协调原理，建立结构平衡微分方程，量化复合墙板和竖向约束构件承担荷载的比例关系，解析解与数值解对比表明：该模型为计算实际结构内力及位移提供了一种较为简化、实用的解析方法；基于中高层生态复合墙混合结构空间协同工作的原理，推导出满足层间侧移角限值的竖向约束构件的计算公式，量化不同控制因素作用下（抗震等级、场地类别、设计分组）纵向、横向竖向约束构件与复合墙板配比，指导中高层生态复合墙混合结构的结构方案设计。（4）针对生态复合墙板非均匀周期性分布特点，选取合适的单胞，建立单胞模型能量表达式，利用能量极值原理、周期性条件、均匀性条件及数学变换，得到复合材料的宏观性能的力学表达式，并结合细观力学有限元模型，建立不同尺度的代表性体积单元、边界条件，模拟代表性体积单元在荷载工况下的强度试验，得出代表性体积单元的等效材料特性及本构关系，与试验结果对比验证其合理性，研究表明：匀质化数值模型计算结果与试验结果吻合较好，该方法确定的材料属性能够反映墙板的宏观性能；利用等效材料属性及本构关系，提出中高层生态复合墙混合结构的全过程简化数值模型—竖向约束构件-复合板弹塑性力学模型，与振动台试验结果进行了对比分析，结果表明：竖向约束构件-复合板弹塑性力学模型能较好地模拟中高层生态复合墙混合结构弹塑性阶段的真实破坏过程及动力特性，模型具有一定的实用性，可适用于该混合结构非线性动、静力计算分析。（5）根据前期中高层生态复合墙体试验、数值模拟，并结合工程设计实例，重点对中高层生态复合墙混合结构房屋的平面布置、结构选型、抗震等级等概念设计原则、竖向约束构件设计与构造、生态复合墙板竖向连接进行研究与探讨，以期为中高层生态复合墙混合结构后续工程应用提供参考。本文的主要创新之处在于：（1）开展关键参数变化的中高层生态复合墙抗震性能对比研究，探讨关键因素对墙体力学行为的影响规律结合3榀中高层生态复合墙体的试验研究，对比不同类型中高层生态复合墙体抗震性能；利用已验证数值模型，采用有限元软件ABAQUS开展基于关键参数（竖向约束构件肢厚比、截面形式、配筋率、肋格形式、轴压比、高宽比）变化的数值扩展分析，探讨关键因素对墙体力学行为的影响规律，为建立合理的中高层生态复合墙体的计算理论和设计方法奠定基础。（2）推导出中高层生态复合墙体的抗侧刚度与极限承载力计算公式，完善和补充墙体的理论分析基于双向纤维单层复合材料模型，推导各向异性等效弹性板的抗侧刚度计算公式，该公式可用于复合墙体抗侧刚度的计算，具有一定的理论依据和实用价值；基于抗剪抵抗机构，推导出中高层生态复合墙体的斜截面抗剪极限承载力计算公式，可应用于不同受力状态下复合墙体的极限承载力验算；基于平截面假定，推导出中高层生态复合墙体的正截面抗弯极限承载力计算公式，用于指导竖向约束构件的配筋。（3）建立中高层生态复合墙混合结构协同工作模型，提出不同控制因素作用下竖向约束构件与复合墙板配比计算方法结合中高层生态复合墙体试验及数值模拟，提出中高层生态复合墙混合结构在水平荷载作用下的夹层复合结构力学模型，量化复合墙板和竖向约束构件承担荷载的比例关系；基于协同工作原理，提出不同控制因素作用下竖向约束构件与复合墙板配比计算方法，用于指导中高层生态复合墙混合结构的结构方案设计。（4）建立基于代表性体积单元的中高层生态复合墙混合结构的全过程简化数值模型—竖向约束构件-复合板弹塑性力学模型运用周期介质均质化理论及细观有限元方法，建立不同尺度的代表性体积单元、边界条件，模拟代表性体积单元在荷载工况下的强度试验，得出代表性体积单元的等效材料特性及本构关系；利用等效材料属性及本构关系，建立中高层生态复合墙混合结构的全过程简化数值模型—竖向约束构件-复合板弹塑性力学模型，可用于该混合结构非线性动、静力全过程分析。
吴雅颖[9]2012年在《基于契合理论的砌体严格匀质化理论研究》文中指出砌体严格匀质化方法能通过在计算软件中实现对砌体结构进行灵活网格划分，最终完成对各类砌筑模式砌体结构受力性能和破坏机理的分析。此方法结合了分离式与整体连续体模型的优势，避免了前者建模的复杂以及后者计算结果的粗糙，为建立精确的砌体结构理论，满足工程分析需求的细致化提供了前提。本文首次引入契合理论分析砌体，建立选取砌体严格匀质化RVE模型的方法，并推导数值模拟的边界条件与初始条件，致力于建立砌体细观力学性能与宏观力学性能间的联系。本文的主要研究成果如下：（1）针对砌体的砌筑模式存在多样性，系统的平面分割缺乏理论基础以及二维周期性材料的描述存在局限性这叁点问题，本文首次引入契合理论对砌体结构进行分析，探究平面应力假设下常见砌筑模式砌体的内在契合规律，基于契合理论对各类砌筑模式砌体进行周期性平面分割，并对契合形的组元进行解构研究，首次研究提出砌体结构契合解构方法。结果表明，各类砌筑模式砌体的组元都存在叁种基本形式：矩形、平行四边形以及菱形。而对于同一砌筑模式砌体，其相同形式的组元又存在多种不同契合模式，契合模式各异的各个组元最终可以解构为几类最简契合骨骼单元。本研究为砌体严格匀质化理论的周期性分割提供了依据，为建立组元与相应RVE间的数学关系提供了前提，并为砌体的匀质化提供了新的思路与方法。（2）针对造成组元差异的因素有待研究，选取最佳组元的标准有待确立这一问题。结合采用契合理论分析砌体的结论，研究各类砌筑模式砌体的组元参照系及其对边情况，首次研究决定最佳组元的因素，找出了既能良好描述砌体二维周期性又能简化出最佳砌体重复单元的组元。上述研究能为砌体匀质化过程中RVE模型的选取提供指导。（3）针对宏观均匀应力状态的实现条件需要进一步探究，砌体严格匀质化过程在计算软件中的实现及应用条件有待进一步研究，这两点问题，本文介绍了宏观匀质化的实验条件，采用契合图形解释砌体在宏观均匀应力场中的变形特征，并采用数学语言对其进行描述。另外，对严格匀质化的实现过程进行了数学描述，并获得了匀质化过程应考虑因素的研究结论。上述研究揭示了砌体严格匀质化的应力应变环境，为将砌体的严格匀质化理论应用于实际工程提供了指导。（4）针对国内部分相关研究在进行数值模拟时RVE采用的边界条件与初始条件与理论推导不相符这一问题，本文探索了基本组元与RVE之间契合关系的数学模式，推导了基本组元以及与其对应的RVE的边界条件与初始条件。上述研究建立了组元与RVE之间的联系，另外，为在计算软件中实现RVE的匀质化提供了具体的边条与初始条件。
梁城宇[10]2010年在《多层砌体结构非线性分析及抗震性能研究》文中进行了进一步梳理根据震害统计,地震作用下倒塌较多的是未考虑抗震设防或设防不符合现行规范和标准要求的多层砌体结构。为了经济有效地提高砌体结构的抗震能力,进行砌体结构加固前后的抗震能力研究是今后发展的一个重要方向。由于砖块与砂浆组成的砌体结构存在明显的二相性,在进行砌体结构的非线性有限元分析时,采用不同的单元模型、不同的本构关系、不同的破坏准则和不同的收敛准则将会得出不同的分析结果,因此选用合理的单元模型、材料本构关系等是进行砌体结构非线性分析的关键。本文分别采用离散单元方法和连续单元方法建立了砌体结构的有限元模型,对采用喷射混凝土加固前和加固后的多层砌体结构进行了非线性时程分析和抗震性能研究。通过ANSYS计算分析与试验结果的对比,确定了适用于砌体结构动力分析的有限单元模型及材料本构关系。在此基础上,采用砌体等效体积单元方法建立了砌体结构的有限元模型,并对一栋建造于上世纪六十年代初期的多层砌体结构进行了动力分析,模拟了结构加固前后的地震反应,探讨采用喷射混凝土加固前后的砌体结构抗震能力的变化,为砌体结构加固工程应用提供实例分析方法。研究表明采用砌体等效体积单元建立砌体结构的方法能有效模拟在地震作用下砌体结构随着地震时间历程的发展而产生的开裂和压碎等破坏过程,加固后的多层砌体结构的抗震能力比加固前有很大的增强,这是因为喷射混凝土能很好的分担主拉应力,使砌体墙体避免了主拉应力过大而出现剪切破坏,同时喷射混凝土加固墙片和构造柱在砌体结构开裂后对墙体、楼板起到约束作用,增加了结构的破坏延性和抗倒塌的能力。
参考文献：
[1]. 应用RVE均质化方法的砌体非线性分析[D]. 王达诠. 重庆大学. 2002
[2]. 土坯砌体等效体积单元和土坯墙片的分析[D]. 刘颖. 昆明理工大学. 2008
[3]. 砌体结构在竖向爆破振动下的非线性响应分析[D]. 潘宜清. 青岛理工大学. 2012
[4]. Push-over方法的理论与应用[D]. 潘文. 西安建筑科技大学. 2004
[5]. 渐近均匀化方法在砌体中的应用及分析[D]. 王进. 湘潭大学. 2013
[6]. 爆破振动作用下砌体古建筑加固前后动力性能的研究[D]. 杨浩博. 合肥工业大学. 2013
[7]. 砌体结构基于位移的地震易损性分析[D]. 俞海峰. 浙江大学. 2014
[8]. 中高层生态复合墙混合结构计算理论与设计方法研究[D]. 张程华. 西安建筑科技大学. 2013
[9]. 基于契合理论的砌体严格匀质化理论研究[D]. 吴雅颖. 长沙理工大学. 2012
[10]. 多层砌体结构非线性分析及抗震性能研究[D]. 梁城宇. 大连理工大学. 2010
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