非线性分析软件OpenSees的简介及应用论文

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　　提要：本文对OpenSees程序举行简介，同时运用OpenSees程序基于多垂直杆单元模子单元（MVLEM）对剪力墙构件举行数值模拟，准确的宏观模拟剪力墙非线性性能，从而验证程序的优越性。
　　要害词：OpenSees；多垂直杆单元模子；剪力墙
　　一、弁言
　　随着结构剖析理论和盘算机手艺的迅猛生长，结构盘算剖析在工程应用和研究中正占有越来越主要的职位，结构盘算剖析手艺也取得了相当大的希望。本文对OpenSees程序举行简介，同时运用OpenSees程序基于多垂直杆单元模子单元（MVLEM）对剪力墙构件举行数值模拟，准确的宏观模拟剪力墙非线性性能，从而验证程序的优越性。
　　二、OpenSees程序简介
　　OpenSees是新近泛起的一款优异的结构剖析软件，它具备富厚的剖析选项和强盛的求解功效，反映了当今结构工程前沿领域许多崭新的研究结果，在众多现实工程和试验中获得验证[1][2]。现在在海内有少数学校开展了一些开端的学习和相关的研究事情。
　　作为外洋具有一定影响的剖析程序和开发平台，OpenSees还具有以下一些突出特点：便于革新，易于协同开发，保持国际同步。使用程序面向工具编程和内部源码开放的特点，使用者可以凭据现实情形，革新质料的本构关系，加入新的单元类型，或者设计和使用更为高效的迭代要领等等。由于接纳了统一的工具分类要领，编程历程将类似接纳尺度部件组装装备一样，由工具拼装成完整的程序，编程职员可通过继续方式派生出新的工具类，在新工具类中添加新的操作功效，建设知足自己特定需要的程序，从而使结构剖析程序的开举事度大为降低。同时，作为开放式的结构动力非线性剖析程序，OpenSees在开发职员和天下各地越来越多使用者的配合起劲下，不停生长、提高和完善。通过追踪相关的互联网站点，使用者可以与其他国家的人们交流程序的使用履历、技巧和体会，适时相识程序的革新和提高，甚至有可能为程序的进一步生长做出自己的孝敬。
　　三、剖析模子的简介
　　剖析剪力墙构件受力性能的盘算模子有宏观模子和微观模子。已有的大部门模子有两点不足：一是不思量边缘构件对剪力墙受力性能的影响；二是纵然计及边缘构件的影响，但不能盘算剪力墙到达峰值承载力后的受力性能，不能获得剪力墙在水平力作用下的力—位移关系全曲线，即有下降段的能力曲线，也不能获得剪力墙的极限变形能力或位移延性。现在常用的宏观模子有三垂直杆元模子、四弹簧模子和多垂直杆单元模子等。
　　
　　图1三垂直杆元模子图图2四弹簧模子图3多垂直杆单元模子
　　三垂直杆元模子（见图1）中三个垂直杆元通过代表上下楼板的刚性梁毗连，两个外边杆元代表剪力墙双方柱的轴向刚度k1和k2，中央杆元由具有刚度kv、kh和kR的竖向弹簧、水平弹簧和转转动簧组成的单分量模子。该模子以为剪力墙的转动中央位于下部刚梁cL处(c为无量纲参数，L为剪力墙高度)。通过c的差别取值，可以模拟差别的曲率漫衍。该模子可以模拟剪力墙横截面中性轴的移动，但模子中的转转动簧刚度简直定接纳履历公式，降低了准确性。
　　与三垂直杆元模子相比，四弹簧模子（见图2）忽略了三垂直杆元模子的中央弹簧组件中的转转动簧，墙的抗弯能力由单元两侧的两根非线性弹簧k1、k2来沈阳微信小程序取代模子，墙的抗剪能力由中央弹簧组件中的水平非线性弹簧kh模拟，仍以为墙体的相对转动中央位于距底部刚梁cL高处，而墙的轴向刚度则由单元两侧的两非线性弹簧k1、k2和中央弹簧组件中的竖向线性弹簧kv三者配合来模拟。该模子能较好地反映剪力墙在弯曲受力时左右墙端受力的差池称性，可是该模子参数c的取值（c=0.2～0.8）规模很宽，使得该模子的可靠性大大降低。
　　多垂直杆单元模子（见图3）既战胜了等效梁模子不能反映剪力墙横截面中性轴向受压端移动的致命弱点，能较好地模拟墙体竖向钢筋逐步屈服的历程，又解决了三垂直杆单元模子中心的弯曲弹簧与双方

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