基于ABAQUS的MVLEM模型及其在RC剪力墙抗震分析中的研究

陈庆军，余梅霞，李冰州，凌育洪，梁竣杰，左志亮

(1.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东，广州510641；2.华南理工大学土木与交通学院，广东，广州510641)

高层建筑中，剪力墙是较重要的抗侧力构件，其行为在结构的整体性能中起着重要的作用。需使用有效方法对剪力墙的非线性行为进行模拟。

实体单元尽管可以提供局部响应的详细定义，但因其计算效率较低，较少应用于实际结构的非线性响应分析。而在构件层面出发的宏观单元，只需对几个关键节点的自由度进行求解，极大地提高了计算效率，同时能保证相当的计算精度。利用宏观单元对剪力墙进行抗震分析仍是目前国内外研究的主要课题之一。

Kabeyasawa 等[1]提出了由上、下刚性梁，两侧杆元和中心元件组成的三垂杆单元模型(threevertical-line-element model,TVLEM)。 Vulcano和Bertero[2]、Linda 等[3]在TVLEM的基础上，对其进行简化与修改。Vulcano等[4]提出了多垂杆单元模型(MVLEM)，利用多个垂杆单元来同时描述剪力墙的轴向刚度和弯曲刚度，而仍利用水平弹簧来表示剪切刚度。Orakcal等[5−6]通过与试验数据对比，认为对于受弯曲控制的剪力墙，采用MVLEM进行分析能得到较为精确的模拟效果。MVLEM的优点在于解决了TVLEM中弯曲弹簧和边柱杆元协调关系不明确的问题，同时避免了确定弯曲弹簧的滞回特性。

在MVLEM的基础上，国内外学者进行了扩展研究。Kolozvari等[7− 8]提出了考虑弯剪耦合的多垂杆模型。张令心等[9]对MVLEM中的垂杆和剪切弹簧，分别建议了改进的本构模型。汪梦甫等[10]对MVLEM 中单元刚度矩阵的形式等关键问题进行了研究，并提出了改进方法。……