第
28
卷第
5
期
2011
年
10
月
吉林建筑工程学院学报
Joumal
of
Jilin
Institute
of
Architecture
&
Civil
Engineering
混凝土墙梁结构的非线性有限元分析
田伟
(吉林建筑工程学院土木工程学院，长春
130118 )
Vo
l.
28
No.5
Oc
t.
2011
摘要:目前，墙梁结构广泛应用于工业与房屋建筑中.本文利用有限元程序进行墙梁非线性有限元分析，对比非预
应力和预应力墙梁结构的应变情况，并针对不同高跨比的墙梁结构，研究其应变的分布情况.为墙梁结构的抗裂性
能的研究提供了理论支撑，为工程实践提供了有益的帮助.
关键词:培梁;有限元分析:高跨比
中图分类号
:TB
122
文献标志码
:A
文章编号:
1
∞
9
-0185
(2011 )05
-0013
-04
Nonlinear Finite Element Analysis for
Wall-
beam Structure
TIAN Wei
(School
Civil
Engineering, Jilin Institute
0/
Architecture
α
nd
Civil
Engineering , Changchun ,
China
130118)
Abs
缸
'act:
Wall - beam is widely applied to civil engineering structure,
By
using of the finite element method, the
nonlinear finite element analysis is taken on to get the force transitive mechanism of wall - beam
, strain distribution
of wall - beam and prestress
wall-
beam is compared. The study on strain distribution of different depth - span rati-
o is carried on. the research in the paper provide the academic support
for
crack resistance of wall - beam.
Keywords:
wall - beam; finite element analysis; depth - span ratio
墙梁是由钢筋混凝土托梁和砌筑在其上面计算高度范围内的砖砌体构成的组合构件，在房屋建筑中有
着极其广泛的应用.从我国的国情出发，砌体结构存在广泛的市场，因此，研究墙梁的计算方法有着重要的理
论意义和实用价值.近些年来，墙梁结构也用于一些加固改造的结构中，如拆除承重墙加设托梁以获得大的
空间，就是利用了墙梁结构
[1-3]
但目前对于墙梁的工作性能、破坏情况的认识还存在不足之处，尚有一些问
题需要进一步完善
[4]
有限元法在墙梁分析中很早就得到了应用
.1969
年，英国学者
Mate
和
Abron
用三角
形单元的弹性有限元法分析了简支墙梁结构;
1973
年，
C.
B.
Saw
用四边形单元的弹性有限元法分析了墙梁
结构.这充分体现了有限元法用于墙梁分析是可行的
[5]
本文采用非线性有限元分析手段，对墙梁在顶部均布荷载作用下的传力机理进行了研究，对比普通简支
墙梁和预应力墙梁的应变分布，讨论了不同高跨比对墙梁应变分布的影响.
1
有限元模型的建立
1.
1
非预应力墙梁的有限元模型
砌体墙体是建模中的主要问题，在有限元分析软件中可以有两种方式:一是整体式模型.整体式模型将
砌体作为均质体考虑，单元网格划分简单，单元数量少;另一种是分离式模型.即将砌块墙体中的块材和砂浆
作为两种材料考虑，有各自的本构关系，建模时要精确的描述块材和砂浆的实际尺寸和位置，建模复杂，单元
数量多，计算成本大，并且不易收敛，但是可以反映块材和砂浆的相互作用.由于本文分析的构件尺寸较大，
并且只关心宏观的应力和应变分布，所以本文采用整体式模型，并采用灌芯砌体的应力应变曲线和材料属
收稿日
i
朔
:2011
-04
-12.
作者简介:因
伟(
1979
寸，女，吉林省白城市人，讲师，硕士.
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