01 研究背景
本次研究對象木質結構，這種傳統材料其實有着顯著的各向異性。使用木頭制作的交叉層壓闆（圖2），即CLT闆同樣具有各向異性。CLT闆材在兩個主方向上有不同的抗彎剛度和平面穩定性，在牆面和地闆的建造中都有使用。
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT闆的結構
木質結構在地震的整體表現主要由接觸和離散的連接配接結構決定。連接配接結構對壓縮沒有反力，但對拉力或剪力有尖銳的響應，并且闆與闆之間的接觸是單邊的。
圖3 地震對結構的作用方式
02 自動化模組化方法
藍色：牆面
黃色：牆間接觸面
綠色：牆地闆接觸面
暗紅：地闆面
鮮紅：角支架（隻有抗剪剛度的K_T_D_L 彈簧）
黑色：WC/WFC/FC（有抗剪剛度和軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
紫色：拉力構件（隻有軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
圖5 拉力構件的力學響應
圖6 網格
模型一共有449個面（61個CLT闆），204個有接觸和摩擦的邊緣，1543個離散元件代表9種連接配接構件，211個闆件連接配接。所有的組和連接配接區域都是自動生成的。
03 計算結果
線性模型
無摩擦接觸
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
低加速度時的兩種模組化的差别
（左）直接連接配接，（右）有接觸和摩擦
（左）時變場驗證，（右） 累計場驗證
04 結論與展望
檢驗的應力場包括：
- 闆子的軸向（壓或拉）力與扭矩結合産生的闆在縱向的應力；
- 垂直于闆的剪切力産生的縱向剪切應力；
- 闆子的軸向（壓或拉）力與扭矩結合産生的闆在橫向的應力；
- 垂直于闆的剪切力産生的橫向剪切應力；
- 平面内剪切應力取總應力和淨扭轉剪切應力的較大者。
最終結果由真實比例的實驗測試驗證。
基于code_aster 的超強能力，使在考慮摩擦的情況下，用自動化結構模組化來設計複雜結構得以實作。這些非線性分析結果顯著優于線性分析，結構的動态特性在低加速度下也會變化。這些模組化方法在未來可以拓展應用于其他結構系統。
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