剪力墻模擬的案例
剪力墻擬靜力試驗數值模擬（ABAQUS、OpenSees）
模擬結果如下：
1.4、三種模型總結
（1）纖維模型由于本身不考慮剪切，所以適用于剪跨比較大的剪力墻，如果想模擬小剪跨比的剪力墻，可以采用柔度法加剪切彈簧（注意：剛度法加剪切彈簧是沒有用的）。
（2）多垂直桿和分層殼模型，既可以較好的模擬大剪跨比的剪力墻，也可以較好地模擬小剪跨比的剪力墻。
OpenSees剪力墻3種建模方法的視頻教程可在下方鏈接觀看：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14572
學會了OpenSees鋼筋混凝土剪力墻的建模方法，帶耗能鋼筋、預應力筋或者螺栓鋼板的剪力墻、裝配式剪力墻也就簡單了，在此基礎上添加單元或材料考慮即可。
2、ABAQUS軟件
在ABAQUS中，模擬剪力墻的方法主要有：
（1）實體單元；（2）殼單元；（3）二維MCFT模型（方自虎老師開發）
由于大家最常用的是實體單元，所以本文重點講述實體單元建模中的幾個要點問題。具體的建模過程不細講了，如果你剛開始學ABAQUS，推薦你2本書，里面有擬靜力試驗模擬的詳細建模過程，看完你就會了。
①徐亞豐《高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗）》
②王玉鐲 《ABAQUS結構工程分析及實例詳解》
2.1、混凝土本構及損傷因子的計算（CDP模型）
混凝土損傷損傷塑性模型（CDP）包括鋼筋和混凝土的本構及損傷因子的計算。
（1）混凝土本構的計算方法有很多，常用的有：①10規范；②02規范（過鎮海模型） ；③丁發興模型等。從規范或者文獻中，找到相應的公式，制作一個Excel表格，或者用Matlab寫一個代碼，不是很難的事情。（2）鋼筋本構可選用雙折線或者三折線模型，在ABAQUS中，需要輸入真實應力和真實應變，所謂真實應力即考慮了鋼筋拉斷時截面面積的縮小。試驗測得的數據為名義應力和名義應變。
展開 H型鋼柱薄壁鋼板剪力墻結構的往復試驗模擬（H型鋼，薄壁結構，鋼板剪力墻，滯回曲線，有限元模擬）
H型鋼柱薄壁鋼板剪力墻結構的往復試驗模擬（H型鋼，薄壁結構，鋼板剪力墻，滯回曲線，有限元模擬）
漿錨連接裝配式剪力墻Abaqus滯回模擬結果準確性驗證
漿錨連接裝配式剪力墻Abaqus滯回模擬結果準確性驗證
1.裝配式剪力墻試件模型
1.1試件構造與尺寸
試件分為上下兩段墻體，下段預制墻預留豎向插件，待上下段墻體豎向插入拼裝就位后，在預留管道內注入高強無收縮灌漿料，實現兩段墻的漿錨連接,模型幾何尺寸及配筋,見圖1所示[1]。
圖1 試件構造與尺寸
1.2試驗材料
構件采用HRB335級鋼筋直徑8mm、10mm、12mm、14mm，參數見表1；采用C45級混凝土參數[1],見表2。
表1 鋼筋材料參數
注：E為彈性模量；μ為泊松比；ρ為密度；fy為屈服強度；fu為極限強度。
表2 混凝土材料參數
注：E為彈性模量；μ為泊松比；ρ為密度；fc為抗壓強度；ft為抗拉強度。
1.3試件有限元模型與邊界條件
拼接縫處采用“外高內低”;的“Z”;形拼縫，拼縫處填充彈性密封膠。密封膠材料模型選自文獻[2]提到的Reduced Polynomial材料模型參數替代[2],見表3。
表3 彈性膠粘材料參數
網格應用Abaqus隱式計算T3D2單元,單元數量8752個；模型漿錨連梁單元應用ABAQUS隱式計算B31單元,單元數量720個；模型漿錨連接彈簧單元應用Abaqus隱式計算DASHPOTA單元,單元數量800個.網格尺寸控制在40mm，漿錨連接有限元處理如圖2。
圖2 漿錨連接有限元
II-a漿錨連接部位采用彈簧-梁模型模擬，彈簧-梁模型由吉林建筑科技學院周文君老師提出。
初始分析步，約束地梁兩端部，防止模型出現水平位移.一階段分析步，在剪力墻頂梁幾何中心位置，沿豎直施加軸壓力，軸壓比控制為0.10，同時約束住剪力墻平面外轉動及平面外移動。二階段分析步，水平荷載采用力和位移混合控制加載模型，其中力加載階段參照文章將力值折算成位移，加載曲線見圖3。
展開 【JY】ETABS中剪力墻的彈塑性行為模擬和評價
剪力墻根據其受力特點，可以分為由彎曲行為控制的細長墻，和由剪切行為控制的短方墻。根據美標ASCE 41的建議，若墻高度與其長度之比大于3可視為細長墻（slender），該比值小于1.5可視為短方墻（short and squar）。高層結構中的剪力墻通常屬于細長墻，以壓彎行為為主，常用纖維截面來模擬其彈塑性行為的發展。
此外，對于剪力墻的抗震性能評價，ETABS提供了一系列性能評價指標，從微觀的纖維應變、構件局部變形，到宏觀的結構整體變形等等。同時，ETABS通過精巧的性能評價工具實現了海量性能指標數據的組織、篩分、呈現。本文將介紹相關的功能，并通過一個剪力墻案例展現其應用價值。
1、剪力墻的彈塑性單元
墻體彈塑性行為的發展與其受力方式密切相關，不同的單元類型適用于不同的受力狀態。ETABS提供了兩種彈塑性單元來模擬墻體：墻鉸與分層殼。我們應區分情況選擇合適的方式來模擬墻體彈塑性行為。
1.1 墻鉸
墻鉸，顧名思義，是墻體上布置的塑性鉸。墻鉸的實質是由混凝土纖維和鋼筋纖維組成的纖維截面，用來模擬墻體的壓彎行為的塑性發展過程。在ETABS中，墻體的鋼筋來源有三個選項：來自設計結果、給定配筋率、自定義布筋，如圖1-1所示。
前兩種方式很容易理解，根據配筋面積或者配筋率將鋼筋均勻分布于墻肢截面中，鋼筋等級來自于剪力墻設計首選項中設定的鋼筋材料。若選擇第三種方式，則可以自定義墻肢的邊緣構件范圍，分別布置邊緣區和非邊緣區的鋼筋，對話框如圖1-2所示。完成墻體鋼筋指定后，則可指定自動墻鉸，生成相應的纖維截面，如圖1-3所示。完成計算分析后，我們可以查詢墻鉸的彎矩-轉角曲線、纖維的應變等結果。
墻鉸模擬墻體的壓彎行為，墻體的剪切行為仍是彈性的，取決于材料的剪切模量，壓彎和剪切行為沒有耦合。
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基于ABAQUS的剪力墻抗震性能模擬
仿真計算的結果分析：剪力墻下端混凝土兩側發生膨脹變形，鋼筋屈服，混凝土出現裂縫，且主要出現在墻角兩側，隨著加載的位移增大，混凝土的裂縫逐漸發展到上端，最后墻角混凝土發生損壞。
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【關于Abaqus】
1.Abaqus 基于python的plugin 開發，生成常用建模部件，可以輔助我們快速建模
2.Abaqus基于python的懸臂梁參數化分析（基礎）
【科研分享】
1.【連續性倒塌課題分享】鋼框架建筑結構抗倒塌性能研究進展
2.【科研分享】鋼摩擦片的可行性及磨損研究
【STKO 經典案例分享】
案例一：框架剪力墻分析
案例二：大跨橋梁多點地震激勵分析（tcl來自陳學偉）
案例三：超高層彈塑性時程分析（tcl來自陸新征老師）
案例四：土結構相互作用SSI分析
案例五：鋼筋混凝土柱腳pushover分析
案例六：鋼筋混凝土柱滯回分析
案例七：砌體結構滯回分析
案例八：dual system 滯回和時程分析
展開 【經典案例欣賞32】分離式建模砌體剪力墻軸壓模擬
項目難點：
1、砌體剪力墻分離式建模；
2、磚與砂漿材性設置；
3、磚與砂漿截面粘結關系設置。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【經典案例欣賞14】考慮初始缺陷鋼板剪力墻滯回模擬
項目難點：
1、快速建模；
2、初始缺陷施加；
3、滯回模擬通法設置。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【經典案例欣賞18】預制裝配式框架填充剪力墻結構整體推覆模擬
項目難點：
1、填充剪力墻具體做法；
2、通法建模；
3、快速分析概要。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【經典案例欣賞20】鋼連梁鋼筋混凝土雙肢剪力墻滯回模擬
項目難點：
1、鋼連梁與鋼筋混凝土剪力墻連接設置；
2、復雜模型快速建模；
3、滯回模擬注意事項。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
基于HyperMesh網格劃分的Abaqus滯回問題求解—漿錨連接裝配式剪力墻滯回模擬
此外，此有限元模型里還包含用于模擬漿錨連接的桿單元，包含用于模擬上下兩片剪力墻間填充彈性膠粘劑的塊單元，如果讀者的模型也使用到這兩者單元，聯系我索要相應材料參數，其按添加方法與上一致，這里不一一講述。
（4）鋼筋混凝土試件，其中鋼筋往往應用桿單元模擬，所以需要修改單元截面大小為鋼筋橫截面的實際面積，步驟見下圖。
（5）關于彈簧單元，在Abaqus需要設定剛度和阻尼，步驟見下圖。若試件中無使用彈簧單元可以忽略這步。
（6）切換至Step模塊，完成關于時間步設置。先設置Step-1時間步，步驟見下圖。第6步Time period代表計算的時間，第7步選擇ON代表打開大變形控制，第10步設定計算最大步數，第11步Initial代表設定的初始計算步長，Minimun代表設定的最小計算步長，Maximun代表設定的最大計算步長。
然后設置Step-2時間步，其步驟與設置Step-1一樣，設置參數見下圖。
提示：因為模型體量太大計算時間過長，軟件有時會中途停算退出等，所以最好在Step-2中設定重啟動輸出（非必須），方便軟件重啟后繼承之前結果計算。
（7）切換至Interaction模塊，耦合I部分頂梁頂面節點，并嵌固鋼筋到混凝土里。首先，在要耦合到的位置創建幾何點，步驟見下圖。
然后，將I部分頂面節點耦合到RP-1位置，步驟見下圖。
最后，嵌固鋼筋到混凝土里，步驟見下圖。
（8）切換至Load模塊，給剪力墻施加力、位移與約束。首先，在幾何點創建豎直軸向壓力，步驟見下圖。
然后，施加剪力墻橫向、平面內位移荷載，步驟見下圖。
再后，限制剪力墻平面外位移，步驟見下圖。第9步限制坐標Y軸移動，第10步限制繞坐標X軸轉動，第11步限制繞坐標Z軸轉動。
最后，約束剪力墻III部分底梁位移，步驟見下圖。
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【經典案例欣賞12】榫卯連接預制裝配鋼筋混凝土剪力墻滯回和推覆模擬
項目難點：
1、精細建模；
2、預制部分與現澆部分的接觸設置（法向硬接觸、切向摩擦、粘性行為）；
3、滯回模擬通法設置。
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QQ技術交流群810454323。
高層建筑框架剪力墻鋼筋施工
一、剪力墻中鋼筋的作用
在剪力墻結構中所配置的鋼筋種類要比現澆鋼筋混凝土框架結構的要多，不同的鋼筋種類在剪力墻結構中所起的作用是完全不同的。因此要進行剪力墻結構鋼筋的施工，就必須對剪力墻結構中不同鋼筋的種類要充分了解，這樣才有助于施工人員充分了解不同鋼筋種類的受力變形以合理地布置各種鋼筋。
1、水平分布鋼筋
在剪力墻結構中，剪力墻所承受的剪力主要是由剪力墻中的水平分布鋼筋來承受，其可以有效阻止剪力墻結構斜裂縫的產生； 另外水平分布鋼筋只要計算合理而且布置合理，還可以有效避免剪力墻結構的脆性破壞。因此，水平鋼筋的合理布置對于剪力墻抗剪起著關鍵作用。
2、 豎向分布鋼筋
在剪力墻結構中，剪力墻所承受的彎矩主要是由剪力墻中的豎向分布鋼筋來承擔，同時豎向鋼筋還可以有效地阻止剪力墻中水平裂縫的產生。因此，準確地布置豎向鋼筋的直徑和間距，對于剪力墻的抗彎以及阻止斜裂縫出現起著主要作用。
3、 暗柱鋼筋
剪力墻結構中必定會存在暗柱結構，暗柱在剪力墻結構中起著重要作用。剪力墻的大部分抗彎鋼筋都布置在剪力墻的端部，也就是暗柱的鋼筋。暗柱的鋼筋除了起著抗彎承載力之外，還能約束剪力墻的混凝土，同時還能確保剪力墻的穩定，使剪力墻的延性也能得到提高。對于暗柱鋼筋，除了豎向方向，還得設有箍筋。
二、剪力墻中鋼筋的布置
從上述的分析可發現，鋼筋放在剪力墻結構中不同位置所起的作用不同，如豎向水平鋼筋和水平分布鋼筋所布置的方向是完全不同，同時兩種鋼筋的相互位置哪個在外，哪個在內所得到的效果又是完全不同的。如何根據施工圖來進行判斷鋼筋種類以及合理地布置鋼筋對于剪力墻結構鋼筋的施工是關鍵。
（1） 水平分布鋼筋布置。水平分布鋼筋在剪力墻結構中通常都是布置雙排，而且是水平方向布置。
展開 剪力墻穩定公式是怎么得來的？
《高層建筑混凝土結構技術規程》( JGJ 3—2010) 附錄 D中規定了墻體穩定的計算公式：
D.0.1 剪力墻墻肢應滿足下式的穩定要求：
式中: q——作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設計值；
Ec——剪力墻混凝土彈性模量；
t——剪力墻墻肢截面厚度；
lo——剪力墻墻肢計算長度，應按本附錄第D.0.2條確定。
那這個公式是怎么來的呢？
其實，上述公式是利用桿件穩定驗算的歐拉公式推導得出的，歐拉公式為:
P=π*πEI/(L0*L0)
式中: P 為最小臨界荷載; L0為桿件長度計算。按高規附錄 D 的條文解釋，考慮到混凝土材料的彈塑性、荷載的長期性以及荷載偏心距等因素的綜合影響，要求墻頂的豎向荷載設計值不大于 P /8，則作用在剪力單位長度上的線荷載設計值為:
我們知道，上述公式推導的桿件是一維構件，而對于異形剪力墻如T形、L形、槽形、工字形剪力墻的翼緣、腹板局部穩定問題是二維受壓構件的穩定問題，使用的時候要注意心里有數。為保證安全，對T形、L形、槽形和工字型剪力墻各墻肢，規范附錄D.0.3條規定的計算長度系數大于理論值。
來源：土木吧
展開 剪力墻具體做法與施工解析！
一、什么是剪力墻
剪力墻(shear wall)又稱抗風墻或抗震墻、結構墻。房屋或構筑物中主要承受風荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。防止結構剪切破壞，一般為鋼筋混凝土造。剪力墻分為分平面剪力墻和筒體剪力墻。平面剪力墻用于鋼筋混凝土框架結構、升板結構、無梁樓蓋體系中。為增加結構的剛度、強度及抗倒塌能力，在某些部位可現澆或預制裝配鋼筋混凝土剪力墻。現澆剪力墻與周邊梁、柱同時澆筑，整體性好。筒體剪力墻用于高層建筑、高聳結構和懸吊結構中 ，由電梯間、樓梯間、設備及輔助用房的間隔墻圍成，筒壁均為現澆鋼筋混凝土墻體，其剛度和強度較平面剪力墻高可承受較大的水平荷載。剪力墻按結構材料可以分為鋼筋混凝土剪力墻、鋼板剪力墻、型鋼混凝土剪力墻和配筋砌塊剪力墻。
二、結構功能特效
概念和結構效能
1．建筑物中的豎向承重構件主要由墻體承擔時，這種墻體既承擔水平構件傳來的豎向荷載，同時承擔風力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻即由此而得名(抗震規范定名為抗震墻)。
2．剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結構布置的要求。
3，剪力墻結構體系，有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，比框架結構有更好的抗側力能力，因此，可建造較高的建筑物。
4．剪力墻結構的優點是側向剛度大，在水平荷載作用下側移小，其缺點是 剪力墻的間距有一定限制，建筑平面布置不靈活，不適合要求大空間的公共建筑，另外結構自重也較大，靈活性就差。一般適用住宅、公寓和旅館。
5．剪力墻結構的樓蓋結構一般采用平板，可以不設梁，所以空間利用比較好，可節約層高。
三、剪力墻施工方案
1、鋼筋綁扎：
1)將預留鋼筋調直理順，并將表面砂漿等雜物清理干凈。
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