混凝土彈塑性損傷本構模型參數(shù)及其工程應用
本文關鍵詞: 本構模型參數(shù) 混凝土 ABAQUS 非線性時程反應 損傷分布 出處:《浙江大學學報(工學版)》2015年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為提高彈塑性損傷本構模型的工程實用性,研究各參數(shù)取值對模型損傷發(fā)展、塑性發(fā)展及材料應力應變關系的影響.擬合參數(shù)取值與混凝土材料常用指標彈性模量、單軸抗壓強度及單軸抗拉強度聯(lián)系之間的函數(shù)關系,提出實用的參數(shù)取值確定方法.對規(guī)范規(guī)定的各強度混凝土材料進行數(shù)值模擬,結果表明:模型及參數(shù)確定方法能夠較準確地模擬混凝土材料的各種非線性本構行為.采用用戶材料子程序UMAT進行本構模型在ABAQUS中的二次開發(fā),對上海某酒店項目進行數(shù)值模擬:在結構設計軟件PKPM中完成建模,將模型轉換為ABAQUS模型進行計算,并將計算結果與振動臺試驗結果進行比較.結果表明:各振形計算自振頻率相差在5%以內,頂層位移時程除個別極值外總體匹配較好,樓層位移差在10%以內,最大層間位移除個別樓層相差達到30%以外,一般樓層相差10%左右,驗證了所提出的參數(shù)確定方法及本構模型是合理有效的;通過分析結構各關鍵時刻損傷分布云圖,表明彈塑性損傷本構模型能夠實時反映結構的破壞過程,便于分析者直觀地把握結構破壞形態(tài).
[Abstract]:In order to improve the engineering practicability of the elastoplastic damage constitutive model, the damage development of the model was studied. The relationship between the fitting parameters and the elastic modulus, uniaxial compressive strength and uniaxial tensile strength of concrete materials. A practical method for determining the parameters of concrete is put forward. The numerical simulation is carried out for the concrete materials of various strength specified in the code. The results show that:. The model and parameter determination method can accurately simulate all kinds of nonlinear constitutive behavior of concrete material. The secondary development of constitutive model in ABAQUS is carried out by using user material subprogram UMAT. Numerical simulation of a hotel project in Shanghai: complete the modeling in the structure design software PKPM, and convert the model into the ABAQUS model for calculation. The calculated results are compared with the results of shaking table test. The results show that the difference of natural vibration frequency is less than 5%, and the total matching of top displacement time history is better except for individual extreme values. The floor displacement difference is less than 10%, the maximum floor displacement is 30% except for individual floor, and the general floor difference is about 10%. It is verified that the proposed parameter determination method and constitutive model are reasonable and effective. By analyzing the damage distribution of the structure at every critical moment, it is shown that the elastic-plastic damage constitutive model can reflect the failure process of the structure in real time, and it is convenient for the analysts to grasp the failure form of the structure directly.
【作者單位】: 中國建筑股份有限公司技術中心;同濟大學結構工程與防災研究所;
【基金】:中建股份科技研發(fā)課題資助項目(CSCEC-2013-Z-2-1)
【分類號】:TU528
【正文快照】: 彈塑性損傷本構模型能夠準確地模擬混凝土非線性本構行為[1-4].目前,學者們提出了多個理論完備、計算準確度高的混凝土彈塑性本構模型[5-7],但是多數(shù)模型的數(shù)值處理復雜,計算過程涉及多次迭代,計算效率較低、數(shù)值穩(wěn)定性不好,且模型中涉及的參數(shù)較多,參數(shù)的標定是一項繁瑣的工
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本文編號:1476053
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