分析砌体结构在地震作用下的破坏过程,可以得出: 1.砌体结构在地震作用下,边角首先出现微小裂缝,说明边缘处应力集中,最先到达砌体最大拉应力而出现开裂。 2.在持续的地震荷载作用下,横墙裂缝沿墙体斜向发展,可以判断是剪切裂缝,纵墙裂缝竖向发展,墙体中部开裂最严重,可以判断是受弯裂缝,符合地震波沿横向单向加载的力学规律,如图6所示。 3.在地震作用后期,构造柱混凝土出现开裂同时,各层墙体裂缝快速张开,直到不收敛,底层压碎倒塌。这是由于混凝土的抗拉能力远大于砌体的抗拉能力,一旦混凝土出现开裂时,砌体已经基本破坏,无法继续承受载荷,与汶川地震中砖混结构由于底层墙体压碎无法承载,在自重作用下整个结构倒塌的实际破坏情况一致。 4结论 通过ANSYS进行砌体结构的地震波动力分析,可以得出如下结论: 1.分析大型砌体结构,采用砌体等效体积单元建模能很好的解决模拟砌体结构在地震作用下的动力分析时计算量庞大,模型复杂的问题,并且所得结果与实际相符。同时在使用ANSYS分析时引入Solid65单元能反映砌体结构在地震作用下的开裂压碎情况,得出砌体结构在地震作用下的破坏过程。 2.砌体结构在地震作用下,边角首先出现微小裂缝,说明边缘处应力集中,最先到达砌体最大拉应力而出现开裂。横墙裂缝沿墙体斜向发展,可以判断是剪切裂缝,纵墙裂缝竖向发展,墙体中部开裂最严重,可以判断是受弯裂缝,符合地震波沿横向单向加载的力学规律。最后当构造柱混凝土出现开裂时,各层墙体裂缝快速张开,直到不收敛,底层压碎倒塌。这是由于混凝土的抗拉能力远大于砌体的抗拉能力,一旦混凝土出现开裂时,砌体已经基本破坏,无法继续承受载荷,与汶川地震中砖混结构由于底层墙体压碎无法承载,在自重作用下整个结构倒塌的实际破坏情况一致。 3.由于采用力为基础的收敛法则,即当砌体拉应力达到极限值时判断为破坏,而砌体拉应力达到极限值时存在应力不变,应变快速增大的情况,所以砌体力不收敛先于位移不收敛,计算所得的最大变形小于砌体本构关系的最大变形。 |
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