基于OpenSEES的RC框架結構非線性分析.pdf

1、鋼筋混凝土框架結構平面布置靈活多樣，傳力機制簡明清晰，是我國多高層建筑中最常用的結構形式;此外，因為其具有較高的承載力、良好的延性和整體性，被廣泛應用于地震設防區(qū)，因而研究鋼筋混凝土框架結構的抗震性能具有重要的意義。基于有限元分析軟件的結構非線性分析方法作為一種高效、實用的研究手段被廣泛應用于地震工程領域。
　　 本文在廣泛參閱國內外相關文獻的基礎上，進行了以下幾方面的研究:
　　 1、首先，對基于有限單元剛度法和基于有

2、限單元柔度法的非線性纖維梁柱單元基本理論進行簡單論述。其次，以一鋼筋混凝土懸臂柱為例對OpenSEES程序中的三種非線性纖維梁柱模型（DB單元、FB單元和HB單元）的單元劃分、積分段劃分和截面纖維劃分問題進行研究，結果表明:對于DB單元，應將一個構件劃分為5個或以上單元，對于FB單元一個構件劃分為一個單元即可;對于DB單元和FB單元，單元內應使用4個或以上積分點;對于這3種梁柱單元，截面均應劃分為6×6或更精細的纖維網(wǎng)格。
　　

3、 2、基于OpenSEES程序，對一鋼筋混凝土框架結構試驗進行數(shù)值模擬，模擬結果與試驗結果高度吻合，驗證了模型的準確性。對特定模型參數(shù)和建模方法進行研究，認為在建立鋼筋混凝土框架結構數(shù)值模型時，不應考慮框架柱受力鋼筋的強化;梁柱節(jié)點應采用纖維梁柱單元組合節(jié)點區(qū)單元來模擬;整體框架模型則可不加入節(jié)點區(qū)單元，僅采用纖維梁柱單元就能取得良好的計算效果。
　　 3、采用靜力分析方法，研究了框架柱軸壓比、配筋率和現(xiàn)澆樓板對框架結構延性和耗

4、能能力的影響，結果表明:降低框架柱的軸壓比可以提高框架結構的延性;提高框架柱的配筋率可以增強結構的延性和耗能能力;現(xiàn)澆樓板的存在會降低結構的延性和耗能能力，并且降低程度隨有效翼緣寬度取值的增大而增大。
　　 4、采用動力非線性分析方法，研究了框架柱軸壓比、現(xiàn)澆樓板和框架梁截面尺寸對結構抗震性能的影響，結果表明:降低框架柱的軸壓比可以有效提高結構的抗震性能;現(xiàn)澆樓板的存在和框架梁的截面尺寸過大會影響結構在罕遇地震下“強柱弱梁”屈服