理论教育 ABAQUS有限元模型验证与分析

ABAQUS有限元模型验证与分析

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:总体来说,有限元分析和试验所得到的破坏形态相近,初步说明ABAQUS有限元软件分析结果具有一定可靠度。对试件SPSW-1、试件SPSW-2和SPSW-3分别通过ABAQUS有限元软件后处理程序绘制了顶梁水平荷载P-侧向位移Δ滞回曲线,如图2.36所示,绘制的骨架曲线如图2.37所示。

ABAQUS有限元模型验证与分析

(1)破坏形态对比

图2.35为试件SPSW-1、SPSW-2、SPSW-3的试验破坏形态和模拟破坏形态对比。

图2.35 试验与有限元破坏形态对比

从图中可以看出,3个试件的破坏形态与试验基本相同,都是由于H型钢柱刚度不足而导致墙体发生平面外失稳破坏。总体来说,有限元分析和试验所得到的破坏形态相近,初步说明ABAQUS有限元软件分析结果具有一定可靠度。

(2)滞回曲线和骨架曲线对比

在试验中,波形钢板剪力墙在加工制作过程中不可避免地会受到弯折、焊接等因素的影响,都可能对试件的受力性能产生一定的影响,而有限元模拟的是试件在理想状态下的情况。因此,有限元模拟所得到的滞回曲线、骨架曲线、试件刚度、承载力等均略大于试验结果。

对试件SPSW-1、试件SPSW-2和SPSW-3分别通过ABAQUS有限元软件后处理程序绘制了顶梁水平荷载P-侧向位移Δ滞回曲线,如图2.36所示,绘制的骨架曲线如图2.37所示。由图可知:试件屈服前,ABAQUS有限元分析结果的抗侧刚度略高于试验结果,试件屈服后,有限元分析结果基本与试验结果相同,滞回曲线和骨架曲线的走势大致相同。

图2.36 滞回曲线对比

图2.37 骨架曲线对比

(3)主要结果对比

试件SPSW-1、试件SPSW-2和试件SPSW-3的特征荷载和位移在屈服状态和极限状态下的模拟结果见表2.8、表2.9和表2.10,表中给出了试验结果和模拟结果。由表中数据可知:模拟分析结果与试验结果相差不大。模拟计算屈服荷载和极限荷载均大于试验结果,这是由于有限元模拟分析是在理想状态下,除了试件SPSW-1由于试验过程中的各种问题导致试验结果误差较大以外,

其余误差均在合理范围内,其中试件SPSW-3的试验结果和模拟结果的吻合度最高。

表2.8 SPSW-1结果对比

注:Py为屈服荷载,Δy为屈服荷载对应的位移;Pu为极限荷载,Δu为极限荷载对应的位移。(www.daowen.com)

表2.9 SPSW-2结果对比

注:Py为屈服荷载,Δy为屈服荷载对应的位移;Pu为极限荷载,Δu为极限荷载对应的位移。

表2.10 SPSW-3结果对比

注:Py为屈服荷载,Δy为屈服荷载对应的位移;Pu为极限荷载,Δu为极限荷载对应的位移。

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