双尺度渐近展开的均匀化方法在砌体结构中的应用力学专业论文.docxVIP

声 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。 论文作者签名： 一 日期：加岱．16I．1／ 关于学位论文使用权的说明 本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其 中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印 件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； ③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的．， 复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内 容(必威体育官网网址学位论文在解密后遵守此规定)。 签 名： 日期：加f5．6．f／ 导师签名：涵至运； 日期：翌笙!兰；!么 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文双尺度渐近展开的均匀化方法在砌体结构中的应用 太原理工大学硕士研究生学位论文 双尺度渐近展开的均匀化方法在砌体结构中的应用 摘要 双尺度渐近展开的均匀化方法常用来研究具有周期性细观结构的复合 材料的力学性能。砌体墙是由砌块和砂浆有规律地组砌而成，而且砌块尺 寸相对于砌体墙的整体尺寸较小，所以砌体墙可以看成是具有周期性的复 合材料。因此可以用均匀化方法近似研究砌体结构的力学性能。 本文利用的双尺度渐近展开的均匀化方法将位移表示成含有小参数 的双尺度渐近展开形式，应用线性问题的控制方程，引入位移影响函数以 及单胞的概念进行推导，最终得到了均匀化方法的基本理论公式。 将上述均匀化理论公式转化为有限元方法进行计算的形式。在 ABAQUS中对砌体单胞建模，利用热应力方法并结合Python语言，实现了 砌体等效弹性模量在ABAQUS中的便捷求解。将得到的结果与A．Zucchini 均匀化方法求得的弹性模量进行对比，验证了运用双尺度渐近展开均匀化 方法预测砌体等效模量的可行性。 将求得砌体等效弹性模量与兰金(Rankine)破坏准则相结合，提出了 砌体墙等效材料的本构模型，并对己进行试验的剪压复合作用下的砌体墙 进行数值模拟，得到了砌体墙的破坏模态以及水平力一位移关系图。模拟结 果与实验结果进行对比可以得出，用均匀化后的本构模型分析剪力墙宏观 力学行为是有效的。 此外，本文还对不同组砌方式下砌体墙的力学性能进行了研究，并开 发了ABAQUS插件程序来简化求解砌体墙的等效弹性模量。 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文关键字：砌体，均匀化，双尺度，渐近展开，破坏准则，单胞，ABAQUS 太原理工大学硕士研究生学位论文 关键字：砌体，均匀化，双尺度，渐近展开，破坏准则，单胞，ABAQUS 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文 APPLICATl0N OF TW0．SCALE ASYNⅢTOTIC HOMOGE卜ⅡZATIONⅣ匝THOD INⅣ【ASONRY STRUCTURE ABSTRACT Two—scale asymptotic homogenization is one of the most popular methods to study the mechanical behavior of composite material with periodicity．As for masonry structure，the characteristic dimension of brick is much smaller than the dimension of masonry walls．As a result of that，masonry walls can be regarded as a composite material made up of brick and mortar,which is periodically arranged．So two-scale asymptotic homogenization method can be applied to study the mechanical behavior of masonry walls． With two—scale asymptotic homogenization method，displacement function is approximated in terms of two—scale asymptotic expansions with a small parameter of(．Stress and strain function can be obtained by inserting