基于分层壳单元的RC核心筒结构有限元分析和工程应用

摘要

钢筋混凝土 (Rc) 核心简是高层建筑中常见的抗侧力结构,其空间受力行为明显,截面形状多样,故准确模拟其非线性受力全过程是结构抗震分析的一个重要课题.分层壳单元根据复合材料原理将壳分成多层,可考虑面内弯曲-面内剪切-面外弯曲之间的耦合作用,能够较全面地反映壳体结构的空间力学性能.基于分层壳单元,对-钢筋混凝土核心筒拟静力试验进行了全过程模拟.通过对墙体、连梁等关键部位合理建模,较好地反映了核心简的空间受力行为,以及简体开裂、筒体钢筋屈服、连梁屈服和剪切破坏等复杂非线性行为,计算结果和试验结果吻合良好.运用该核心筒模型,对某实际高层框架-核心筒结构进行弹塑性分析,表明了模型的实用性.基于分层壳的核心筒模型可以较好地模拟核心筒的各项力学性能,在简体结构大震弹塑性分析方面具有一定参考意义.