基于材料损伤和失效准则的钢结构在强震下倒塌模拟分析方法

摘要：

首先介绍目前结构倒塌模拟分析中存在的主要问题,之后基于材料的损伤和失效准则,提出一种适用于钢结构在强震下的倒塌模拟方法.详细介绍这种方法的原理和步骤,以一个含有薄弱层的8层钢框架结构为例进行方法验证.定义钢材的初始损伤,采用线性准则定义钢材的损伤演化规律,通过通用接触算法来模拟单元间的接触行为.获得模型的宏观倒塌形态,探讨模型倒塌前后典型楼层的水平加速度反应和竖向加速度反应的变化规律,并与相关试验研究结果进行比较,研究模型关键构件的滞回特性和失效机理.分析结果显示,所采用的基于材料损伤和失效准则的倒塌模拟方法能客观地描述结构构件累积损伤和失效的过程,同时也能较为准确地再现结构的倒塌形态.

关键词：结构倒塌、材料损伤、材料失效、钢结构、数值模拟

所属期刊栏目：47

分类号：TU391;TU311.41(建筑结构)

资助基金：中国建筑科学研究院青年科研基金

在线出版日期：2014-10-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：38-44