东盟国家建筑有限元分析

杨奔

（北海职业学院）

东盟国家建筑因气候、习俗等原因，为了更好地通风和排热，其建筑大多呈墙体薄、高脚、窗大、尖顶、贯通性强、排水性好、防潮好、防爬虫等特点，而且由于其建筑构件形状多变，因此在对东盟国家建筑进行结构分析时，传统基于杆件分析的力学设计分析软件不大适用，而需要采用有限元分析软件对其进行有限元分析。因此，本文通过案例来阐述东盟国家建筑中的梁、柱等构件的有限元分析过程。

本文以钢筋混凝土梁为例阐述东盟国家建筑梁构件的有限元分析。本文所建梁构件有限元模型尺寸为长2.5m、宽0.15m、高0.3m，混凝土材料的抗压强度设置为24000000N/m2，抗拉强度设置为2400000N/m2；
混凝土材料的弹性模量为190000000kN/m2，泊松比为0.3，屈服强度为280000000N/m2，混凝土本构模型采用混凝土塑形损伤模型（CDP 模型），其中混凝土损伤塑性参数设置为：塑性膨胀角=38，偏心率=0.1，fb0/fc0=1.16，K=0.66667，粘性参数=1E-005；
钢筋弹性杨氏模量取190000，泊松比取0.3，塑性屈服应力取210，塑性应变取0。在有限元分析软件中，先在“部件”选项卡中建立钢筋和混凝土梁部件，再在“材料”选项卡中将混凝土和钢材的材料属性赋予所建部件，然后通过“装配”选项卡将其组合成整体，并添加约束、边界条件和载荷，然后将建好的有限元模型提交作业进行分析，得到有限元模型分析结果如图1 所示。由有限元模型分析结果可知，梁的跨中部位所受弯矩较大，所以在建造东盟国家建筑时，应该采取多种方式对其梁的跨中部位进行加固；
同时，对梁有限元模型的加载过程分析可知，加载后梁裂缝是由梁两端向中间发展的，所以在考虑房屋室内净高达到要求的前提下，可适当增大梁跨中部位的梁高而增大梁的承载能力。

图1 东盟国家建筑梁构件有限元模型

本文以混凝土柱为例阐述东盟国家建筑柱构件的有限元分析。本文所建梁构件有限元模型尺寸为长0.5m、宽0.5m、高2m，混凝土柱中的混凝土抗压强度为2.4×107N/m2，抗拉强度为2.4×106N/m2，弹性模量为32500MPa，泊松比为0.2，混凝土材料采用混凝土塑性损伤模型。在模型施加荷载时，采用压强控制施加荷载。对有限元模型进行网格划分时，网格单元形状为六面体，网格近似全局尺寸为20mm。东盟国家建筑柱构件有限元模型受力性能分析图如图2 所示。经过对东盟国家建筑柱构件受力性能进行分析，可以得出以下分析结果：

图2 东盟国家建筑柱构件有限元模型

⑴东盟国家建筑柱构件单向受压后向四周的侧壁方向“膨胀”。

⑵东盟国家建筑柱构件柱中侧壁部位应力比其端部大。

本文主要从基于建筑信息化的无人机遥感测量技术介绍、基于建筑信息化的无人机遥感测量关键建筑材料图像识别模型的建立、数据读取、分层、训练语意分割及应用等方面，对基于建筑信息化的无人机遥感测量关键建筑材料图像识别进行了研究，为无人机遥感测量提供一定的参考。

本文通过有限元模型简单分析了东盟国家建筑中梁、柱等建筑构件的力学性能，但这还不够，因为在东盟国家建筑的设计建造过程中还要考虑不同材料、不同形状的多构件力学性能，所以以后要进一步结合有限元分析去研究东盟国家建筑的更多材料、更多形状的更多构件的力学性能。

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