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

作者：马俊; 王燕^*

来源：钢结构(中英文), 2023, 38(08): 1-13.

DOI：10.13206/j.gjgS23021502

• 模块化钢框架
• 梁单元
• 实体单元
• 多尺度单元
• 界面连接

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。

• 单位
  土木工程学院; 青岛理工大学