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砌体结构在我国极大地改善了广大人们群众的生活住房条件,得到广泛的应用,到 2000 年底,建成面积 277 亿平方米。传统的砌体结构主要采用粘土砖材料,毁田严重,煤耗巨大,污染环境,浪费能源,其能源消耗占到全国总能耗的 30%,研发推广新型绿色建材刻不容缓。天津大学和华声国际企业有限公司合作研制开发的 CS 板式结构住宅体系采用保温、抗噪、轻质高强的 CS 板材料,具有广阔的应用前景。CS 板结构复杂,目前已进行了大量的力学性能试验研究,但其有限元数值分析还处于空白,不能满足复杂 CS 板及其结构体系的理论研究的需要。由于混凝土材料的非线性特征,非线性有限元分析更能够反映CS 板结构的实际力学行为。非线性分析必须考虑材料的非线性本构关系,采用适当的非线性数值计算方法,模拟结构的各种非线性力学行为,为 CS 板结构的研究与设计提供有力的分析手段。本文应用现阶段非线性分析的一些研究成果,结合 CS 板的构造特征,分别建立了 CS 单向板、CS 双向板以及 CS 墙板的非线性有限元计算模型,并编制了相应的有限元计算程序。为实现 CS 板结构的非线性有限元分析,本文详细地列出了 CS 板数值分析的原理、方法,给出了几何模型、物理模型的数学表达式,根据不同非线性方程数值解法的特点,选择了可行的方程算法,并给出了程序编制框图。利用计算程序,分析了 CS 板结构的几何条件变化对 CS 板力学性能的影响,分析了 CS 板斜插丝对抗剪性能的影响。首次尝试在混凝土本构关系中考虑 CS 板中密布钢丝的影响,探讨了有限元分析中有关应力软化、计算稳定性等数值计算中的重点难点问题。总之,本文较为系统的研究了 CS 板结构的数值分析方法,并对 CS 板的一些力学特征进行了初步的定性分析,为今后的 CS 板结构工程应用研究及仿真分析提供了有价值的参考。