强震下RC框架结构倒塌反应离散单元法仿真分析

摘要

对结构工程进行倒塌全过程模拟是当前地震工程研究领域的发展趋势.本文采用离散单元法用于强震下的钢筋混凝土框架结构倒塌破坏模拟分析.以杆段多弹簧模型用于梁柱构件,多弹簧壳单元模型用于墙板构件对结构进行建模,并引入任意加载路径下单轴本构关系来反应结构的受力、运动及变形过程.为计算断裂、碰撞和倒塌问题,建立离散单元模型弹簧断裂准则及接触碰撞模型.采用FORTRAN语言开发出的钢筋混凝土结构倒塌仿真系统SMS_Collapse,对其断裂、碰撞模块进行编程,给出了程序实现的流程图.为实现仿真分析系统SMS_Collapse的有效性,对某钢筋混凝土框架结构振动台试验破坏倒塌过程进行仿真,仿真模拟结果与试验实测结果较为吻合.