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基于多尺度和梁单元模块化钢框架力学性能分析方法研究

马俊 王燕

马俊, 王燕. 基于多尺度和梁单元模块化钢框架力学性能分析方法研究[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(8): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS23021502
引用本文: 马俊, 王燕. 基于多尺度和梁单元模块化钢框架力学性能分析方法研究[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(8): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS23021502
Jun Ma, Yan Wang. Research on Analysis Method of Mechanical Properties of Modular Steel Frame Based on Multi-Scale and Beam Elements[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(8): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS23021502
Citation: Jun Ma, Yan Wang. Research on Analysis Method of Mechanical Properties of Modular Steel Frame Based on Multi-Scale and Beam Elements[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(8): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS23021502

基于多尺度和梁单元模块化钢框架力学性能分析方法研究

doi: 10.13206/j.gjgS23021502
基金项目: 

国家自然科学基金面上资助项目(52078258)

详细信息
    作者简介:

    马俊,男,1994年出生,硕士研究生,362835882@qq.com

    通讯作者:

    王燕,女,1957年出生,博士,教授,yanwang2010803@163.com。

Research on Analysis Method of Mechanical Properties of Modular Steel Frame Based on Multi-Scale and Beam Elements

  • 摘要: 为探索装配式模块化钢框架结构的整体分析方法和适用性,利用ABAQUS有限元软件建立多尺度有限元模型进行静、动力分析,对比分析了梁单元、实体单元、多尺度节点计算模型的静力特性,并从模块结构的内力分析、模态分析两个方面对比梁单元、实体单元、多尺度框架计算模型的差异性。此外,将多尺度模型应用于模块化钢框架结构中进行动力弹塑性时程分析,对比分析了梁单元与多尺度框架6~12层模型的动力响应差异。分析结果表明:ABAQUS内置多点约束方法能够实现梁单元与实体单元之间连接;多尺度模型与实体单元的计算精度取得较好的一致性,二者相比,多尺度计算模型可增加约40%计算效率;动力模态分析表明,多尺度模型与实体单元振型的固有频率基本一致,验证了采用多尺度模型计算结果的可靠性;当模块结构层数超过10层,梁单元计算模型的计算精度大幅度降低,而多尺度计算模型计算精度呈稳定趋势。
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  • 收稿日期:  2023-02-15

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