有限元法在砌体结构分析中的应用

目的研究有限元法在空间砌体结构分析中应用的可行性,并提出模拟砌体带裂缝损伤状态的有限元建模及分析方法.方法进行砌体结构模型拟静力试验及脉动测试,并采用等效体积单元法对空间砌体结构模型进行有限元分析.在对有限元模型的优化更新研究中,以损伤状态下的识别刚度作为目标函数,根据结构位移、抗侧移刚度及外荷载三者的内在关系,通过调整弹性模量优化有限元模型来模拟砌体带裂缝工作状态,并对比拟静力试验及动态测试识别结果进行理论分析.结果利用所提出的有限元建模及分析方法很好地模拟了砌体结构完好及带裂缝损伤状态下的工作特性,有限元模型计算分析结果与实测值具有良好的一致性.结论采用等效体积单元(RVE)可以准确模拟空间砌体结构的材料特性.利用动态测试数据结合反演理论进行结构模型的优化更新方法可有效模拟砌体结构的带裂缝工作状态,并有效地考虑砌体材料的离散性问题.

动-静测试相结合的损伤识别方法在砌体结构中的应用

目的研究动-静测试相结合的损伤识别方法在砌体结构中应用的可行性.方法基于模型拟静力试验及脉动测试,利用参数互补校正法识别结构动态特性,并利用等效体积单元法进行空间砌体结构模型的有限元分析,发展应用误差信号匹配技术,提出采用位移及频率定义损伤识别指针.根据预测数据与实测数据的差异,判定砌体结构的损伤部位.结果参数互补校正法能有效识别结构的动态参数;依据有限元分析及实测得到的位移、频率定义的损伤识别指针能有效识别出结构的破损部位.结论动-静测试相结合的损伤识别方法能够在砌体结构中应用,识别结果与试验现象具有良好的一致性.