【硕士】多重随机等效桁架模型在砌体结构数值仿真中的应用

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内容简介

　　【硕士】多重随机等效桁架模型在砌体结构数值仿真中的应用　　授予学位：硕士　　学位授予单位：天津大学　　学位年度：2008　　 砌体是应用广泛的一种结构，特别是现代砌体结构具有外形美观、保温隔热、耐火性和耐久性好、抗震性能优越的特点。然而，由于砌体本身的复杂性，试验结果的离散性较大，使人们对砌体的应力应变全过程和开裂机理等认识不足。有关砌体力学特性的数值模型大多基于对砌体的宏观层次认识，其主要特点是把具有多相、非均匀性质的材料理想化为均质、连续体进行分析。这种基于平均思想的处理方法尽管可以满足工程实践，但忽略了砌体开裂过程受砌体内部材料的非均匀性控制这一重要特征，因此不足以深入表达砌体开裂过程的复杂性。　　 目前，国际上已开始注意到从细观尺度出发，研究砌体宏观损伤与开裂过程的许多优点。本文正是基于砌体材料的非均匀性，从砌体的细观结构入手，采用文献提出的多重随机等效桁架模型建立砌体的细观数值模型，对数值模型不同的单元赋予满足随机分布的力学参数以描述砌体多相材料的非均匀性，应用弹性损伤本构关系，并引入最大拉压应力准则作为损伤的阀值。在此基础上，对砌体试件的单轴压缩试验和无筋砌体墙片的剪切试验进行数值仿真，将数值试验结果从变形、承载力以及开裂性能方面与实际试验结果相对照，两者吻合较好，其一证明了本文采用的模型对砌体单轴压缩试验和剪切试验模拟结果的合理性和有效性；其二通过大量数值试验的统计规律，为今后使用该模型针对不同层次的研究问题进行分析时的相关参数(如细观单元尺寸、网格划分、强度阀值等)的选择提供一定的参考。　　

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