[发明专利]装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法

说明书

本发明公开了装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法，属于有限元分析研究技术领域，装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法，包括轻质组合结构力学性能的有限元分析方法与装饰立柱结构力学性能的有限元分析方法：S1：建立有限元模型并对其进行模拟试验，S2：得出有限元模拟结果并分析，S3：得出轻质组合结构力学性能的结论，S4：分析传统计算方法，S5：进行试验研究，S6：提出设计建议，S7：得出装饰立柱结构力学性能的结论。本发明的研究方法能够增加建筑外立面的建筑效果和建筑幕墙的节能性能，防止预制构件发生破损脱落的情况，从而能够发展农村建筑绿色建设和解决农村建筑的抗震要求。

技术领域

本发明涉及有限元分析研究方法技术领域，更具体地说，涉及装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法。

背景技术

我国的地震发生频率较高，是世界各国中震害较严重的国家之一。其中农村和城市相比，地震对农房产生的震害影响更为严重。主要是由于农村地区的建筑多为自建房，农民对抗震不够关注，可见，对农村建筑的抗震性能提升十分必要，直接影响人民的安全，近些年来，国家大力推行低碳经济，提倡绿色、环保、节能建筑，全国范围内推广建筑工业化和住宅工业化，并且在国家住房和城乡建设部的十三五纲要中鼓励对低碳建造方式和装配式建筑进行大力发展。因此，随着社会的进步，政府开始对农村建筑发展进行引导，绿色低碳装配式建筑在我国农村的广大地区具有非常良好的发展前景。

建筑装饰工程涉及许多构件，如主体结构件、装饰骨架构件、装饰表层构件等，它们的强度、刚度、稳定性等力学性能一旦出现问题，不仅影响装饰效果，而且还可能会造成财产损失和人员伤亡。因此，无论是装饰构件，还是主体结构构件，都必须保证其自身有足够的强度、刚度和稳定性能。位于建筑物室内外空间顶部和墙面的装饰构件，如果它们的力学性能达不到要求，则可能破损脱落，造成危害。建筑主体结构构件如果损坏，则可能威胁整个建筑物的安全。因此，建筑装饰结构设计要认真考虑装饰构件的力学性能，并且应与主体结构的设计同步进行，为结构构件的计算提供正确的荷载依据。

为此，提出装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法。

发明内容

．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法，它能够判断他们的力学性能是否达到建筑要求，防止发生破损脱落的情况发生，从而能够有效的发展农村建筑绿色建设和解决农村建筑的抗震要求，以及增加建筑外立面的建筑效果和建筑幕墙的节能性能。

．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

装配式建筑预制构件结构力学性能的有限元分析研究方法，包括以下步骤：

包括轻质组合结构力学性能的有限元分析方法与装饰立柱结构力学性能的有限元分析方法，

所述轻质组合结构力学性能的有限元分析方法包括以下步骤：

：建立有限元模型并对其进行模拟试验，采用混凝土损伤塑性模型，根据其结构特点，混凝土采用方形钢管约束下混凝土本构关系，根据试件的几何尺寸，对结构各部件进行建模，模拟试验中组合结构所承受的水平荷载与竖向荷载，在模拟中通过边界条件保留上端方向自由度以保证施加轴向荷载，将水平低周往复荷载简化为水平单向按位移控制的分步加载，在有限元分析模拟加载时，定义三个分析步；

：得出有限元模拟结果并分析，该结构混凝土墙体在位移角达到约1/100时，达到峰值荷载，作为第一道抗震防线破坏，之后钢管框架承载力还未达到峰值，框架与钢筋网架形成第二抗震道防线承受荷载，墙体破坏后，框架与钢筋作为第二道防线承担大部分荷载；