（1）ABAQUS有限元软件

本章在已做试验的基础上，对波形钢板剪力墙进行了抗震性能分析，为进一步验证试验的可靠性，以及为进一步研究波形钢板剪力墙的力学性能和各种因素对承载力和延性性能的影响，如剪力墙轴压比、高厚比、高宽比、钢板波角、钢板厚度、约束边缘构件与内嵌波形钢板的刚度匹配问题等，有必要采用有限元分析软件进行数值模拟分析。

本章采用ABAQUS软件进行有限元数值模拟。ABAQUS有限元软件是一款功能非常强大的可用于工程模拟的大型通用有限元分析软件，其解决问题的范围从较为简单的线性分析到异常复杂的非线性问题。ABAQUS有一个拥有着丰富的、各种几何形状的单元库和一个拥有各种类型的材料模型库，能够较为精确有效地模拟求解多个领域的问题，在建筑结构专业领域，可以有效地模拟复杂庞大的模型。ABAQUS有限元软件包含一个全面支持求解器的前后处理模块——ABAQUS/CAE，ABAQUS/CAE作为ABAQUS有限元软件的可视化操作界面，采用工程制图的建模方式，并可方便导入其他制图软件的几何建模数据，使得分析模型的搭建过程更加方便高效。同时，ABAQUS/CAE操作界面还与ABAQUS的求解器模块紧密结合，提供了简洁有效的人机交互界面使用环境，方便快捷［75］。

ABAQUS有限元软件可以很好地模拟线性、非线性等问题，包含丰富的材料模型库和单元库，可用来模拟金属、混凝土、岩石等材料，在非线性分析时能自动选择合适的荷载增量和收敛准则［76］。ABAQUS基本分析过程分为3个阶段：前处理、分析问题、后处理。其中，针对前处理和后处理，用户可以利用ABAQUS/CAE模块解决，包含Part（部件）、Property（特性）、Assembly（装配）、Step（分析步）、Interaction（相互作用）、Load（荷载）、Mesh（网格）、Job（分析作业）、Visualization（可视化）、Sketch（绘图）10个模块［77］。利用前7个步骤可以完成前处理，通过Job模块，用户可以将有限元模型提交到求解器进行分析，计算完毕后，用户可以利用Visualization模块进行后处理。

（2）非线性(www.daowen.com)

有限元数值模拟在结构分析中非线性问题主要包括材料非线性、几何非线性、边界非线性［78］。

1）材料非线性指材料在荷载作用下，其应力应变关系不再是线性的，而是非线性的，在有限元数值模拟中应该考虑材料的非线性，应赋予材料的非线性本构关系。

2）几何非线性指结构在外荷载作用下，部分单元相对于原始状态有较大的几何变形，达到了不可忽略的量级，而结构单元刚度矩阵为节点位移的函数，因此，必须采用几何非线性来分析问题，否则会引起较大误差。

3）边界非线性指结构单元在荷载作用下边界条件发生变化，主要为接触问题，其中接触区域事先无法给定，可以通过预测得出最可能发生接触的位置，然后依据每一步计算结果，来判断是否发生接触、接触面范围和接触力大小等接触参数。此外，接触还与结构的刚度、接触面大小和光滑程度有关。