砌体结构地震荷载裂缝的非线性分析

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砌体结构是目前我国住宅建筑的主要结构形式之一,而在地震荷载作用下裂缝问题是其常见而又亟待解决的问题。本文简单介绍了砌体房屋地震裂缝的分类和产生的原因。在现有的砌体结构动力作用下的试验研究成果之上,分析比较目前砌体结构各种形式的本构关系、破坏准则以及裂缝模型。基于有限元原理,运用大型通用有限元分析软件ANSYS,对砌体结构进行地震荷载作用下的非线性有限元时程分析。建立六层砌体墙片有限元模型,分析墙体的自振特性,计算其自振频率,观察其振型,研究在地震荷载作用下墙体裂缝的整个发展过程,对应力、应变、位移等有限元计算结果做出分析。通过分析,得出结论:砌体结构产生地震裂缝主要是由于主拉应力的剪切破坏造成的,裂缝类型一般以斜裂缝居多;在地震作用下,开洞墙体由于洞口处应力集中效应,首先出现裂缝,随后这些裂缝斜向发展,形成斜裂缝或交叉裂缝;砌体结构中的混凝土圈梁、构造柱等在地震荷载作用下能很好承担水平剪力,有效的提高墙体的抗裂性能。
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