摘要：通用有限元程序ABAQUS的鋼筋混凝土顯式分層殼單元被廣泛應(yīng)用于剪力墻抗震性能分析,但存在兩個(gè)缺陷:①只能得到混凝土受壓損傷和受拉損傷,無(wú)法反映混凝土剪切損壞,因此不易根據(jù)損傷類型對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化;②基于CPU并行計(jì)算,大規(guī)模計(jì)算效率較低?；谄矫鎽?yīng)力條件下的混凝土彈塑性損傷本構(gòu)模型,根據(jù)混凝土損傷發(fā)展時(shí)的受力狀態(tài)和工程實(shí)踐需要將損傷分為受拉損傷、受壓損傷和受剪損傷。結(jié)合可損傷分類的塑性損傷模型,給出了非線性殼元物理沙漏力和面內(nèi)旋轉(zhuǎn)力的構(gòu)造方法,進(jìn)而得到一種含面內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度的4節(jié)點(diǎn)24自由度四邊形非線性顯式分層殼單元。將該研究殼元在自主研發(fā)的基于CPU+GPU異構(gòu)并行計(jì)算的非線性分析軟件中完成開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn);通過(guò)與ABAQUS benchmark算例結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了開(kāi)發(fā)內(nèi)容的正確性;通過(guò)與剪力墻單調(diào)加載試驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證了該研究殼元的合理性。分別采用自主研發(fā)軟件和ABAQUS對(duì)上海地區(qū)某框架核心筒體系的超高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了罕遇地震非線性時(shí)程分析,結(jié)果表明:①自主研發(fā)軟件與ABAQUS結(jié)果基本一致,而計(jì)算效率為ABAQUS計(jì)算效率的5.69倍;②自主研發(fā)軟件得到的受拉損傷、受壓損傷和受剪損傷損傷可更清晰地揭示核心筒在罕遇地震作用下的損壞演化規(guī)律和破壞模式。