应用ANSYS建立短肢剪力墙仿真模型

发布时间：2022-03-06 15:09:08 浏览数：次

(1.新疆农业大学水利与土木工程学院；2.新疆农业大学教务处，新疆乌鲁木齐 830052；[JZ]3.河北科技师范学院土木建筑系，河北秦皇岛 066004)
摘要：介绍了短肢剪力墙结构的特点以及计算机仿真分析的优点，并使用三维有限元分析软件ANSYS中的SOLID65单元，模拟T形短肢剪力墙，建立了T形短肢剪力墙的有限元分析模型，为其进行理论分析打下了基础。
关键词：ANSYS；短肢剪力墙；仿真；模型
中图分类号：TU311.41 文献标识码：A 文章编号： 1007—6921(2008)23—0094—02

随着我国经济持续、快速的增长，现代工业化、商业化的不断发展，城市用地日趋紧张。为了满足人民群众日益增长的居住、工作和生活需求，并充分利用珍贵的城市土地资源，发展各种经济、适用的高层建筑已是必然的趋势。

在我国，20～30层的高层建筑多采用钢筋混凝土结构。根据其平面特点，通常都利用中部的竖向交通区设置较多的剪力墙，组成一个较完整的筒体，这一部分的结构布置与建筑平面没有明显的矛盾。至于外围部分，可以布置为框架或剪力墙。这样，对整幢建筑来说分别形成筒体——框架结构或筒体——剪力墙结构。但外围部分采用框架或剪力墙均有一定的缺点。为克服框架和剪力墙都存在的缺点，逐步形成了一种比较适应这种高层住宅建筑的结构体系，即“短肢剪力墙”结构体系［1］。
1 短肢剪力墙结构的特点

钢筋混凝土短肢剪力墙结构体系是近年来在我国兴起的一种新型的抗侧力结构体系，短肢剪力墙即短肢抗震墙，也简称短肢墙，“短肢剪力墙指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙，墙厚不小于200mm”，介于异形框架柱和一般剪力墙之间。这种体系以剪力墙为基础,并汲取框架的优点。其特点为［2］：
1.1 结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本不与建筑使用功能发生矛盾。短肢墙截面较薄，基本上不突出间隔墙表面，大大改善大截面矩形柱占用使用面积及其对使用的不便。
1.2 墙的数量可多可少，肢可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可以通过不同的尺寸和布置来调整刚度和刚度中心的位置。
1.3 能灵活布置，可选择的方案较多，较易处理支承楼盖的要求。连接各墙的梁，随墙肢位置而位于间隔墙竖向平面内，基本属于隐蔽型的。
1.4 由于减少了剪力墙面代之以轻质砌体，可以减轻房屋总重量。这不仅加快了施工速度，而且对节约投资和减小地震的作用均有好处。
1.5 视建筑平面及抗侧力的需求，对中心竖向交通区可以处理成筒体或做成短肢剪力墙。当下部数层要求为大空间时，较易通过转换结构或转换层来处理上下部结构的关系。 
2 计算机仿真的发展及其优点

计算机仿真是对自然现象、系统工程、运动规律以至人脑思维等客观世界进行逼真的模拟。这种仿真是数值模拟进一步发展的必然结果。仿真技术在它的初期多用于生物，原子物理等学科。随着计算机科学的发展，仿真技术已经广泛地应用于航天、航空系统、交通运输系统、库存系统、市场预测系统等各个领域中，并取得了明显的效果。从19世纪60年代，各国学者就开始了钢筋混凝土有限元方面的研究，现在钢筋混凝土有限元理论已广泛应用于土木工程领域，大型的通用有限元软件也随之产生，如：ANSYS、SAP 相关热词搜索：仿真模型建立 剪力墙 ANSYS