对基于界面元方法的砌体结构倒塌反应分析模型和数值模拟软件进行了细致的研究。主要研究进展如下1)较全面地总结了砌体结构倒塌反应分析的研究现状,对应用于倒塌研究的各种数值方法进行了比较分析,阐明了界面元方法的特点及其在处理结构倒塌问题时所具有的优势,指出了界面元方法是适合研究结构倒塌反应的数值工具。2)深入研究了界面元方法的基本理论和实现算法,对其进行了系统的梳理和阐释。给出了界面层基本假定、约束应力模式、基于动力学普遍方程的支配方程、单元等效分布面力的通用计算公式。3)总结了几种典型倒塌分析模型的优缺点和适用性,提出了基于界面元方法的砌体结构倒塌分析模型。4)完成了界面元数值分析软件的总体设计;编制了针对二维问题的求解器,实现了静力、模态和动力时程分析;编制了一个针对矩形开洞域的前处理程序;实现了基本的后处理功能;编制了可以将ANSYS有限元网格转换为界面元网格的前处理程序;初步引入了OpenGL三维显示环境。5)对所有的程序进行了全面的测试,验证了算法和程序的正确性;通过几个简单的算例,初步检验了本研究所提出的分析模型,验证了采用界面元方法进行结构倒塌反应分析的可行性。
英文主题词masonry structure; collapse; numerical simulation; Interface Stress Element; earthquake