2.剪力墙模型
（1）非线性分层壳 SAP2000V14中增加了用于模拟剪力墙非线性行为的单元——非线性分层壳单元。分层壳单元基于复合材料力学原理，将一个壳单元分成多层（如图1-6所示），每层根据需要设置不同的厚度和材料，材料一般包括钢筋或者混凝土等。在有限元计算时，首先得到壳单元中心层的应变和曲率，然后根据壳单元各层材料在厚度方向满足平截面假定，由中心层应变和曲率得到各钢筋和混凝土层的应变，进而由材料本构方程可以得到相应的应力，积分得到整个壳单元的内力。分层壳单元考虑了面内弯曲一面内剪切一面外弯曲之间的耦合作用，比较全面地反映了壳体结构的空间力学性能。文献[11～13]中，分层壳模型计算和实际结构试验进行了大量对比，表明了分层壳模型在分析剪力墙结构时具有很高的精度和实用性。另外壳的平面外性能受分层壳的层数影响，层数越多，计算结果越精确，文献[12]对其精度与层数的关系进行了详细研究。
钢筋混凝土剪力墙通常由若干混凝土层和钢筋层构成。在SAP2000中，钢筋是单轴材料，通过指定材料角来描述钢筋的分布方向，钢筋层的厚度通过将实配钢筋均匀“弥散”到一层的原理来换算。对于混凝土材料，可以选择：Mander模型来考虑箍筋的影响，用于模拟墙体端部的约束混凝土。因此，根据剪力墙厚度、配筋量、钢筋分布方式、材料等级的不同可以定义不同的分层壳单元，来模拟不同位置的墙肢或连梁的非线性行为。值得一提的是，在SAP2000中，可以有选择性地考虑分层壳单元各个自由度方向的非线性行为，以及有选择性地考虑平面外的非线性行为。因此可以根据实际情况合理简化剪力墙的分层壳模型，达到加快运算速度，保证计算精度的目的。
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