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《ABAQUS混凝土彌散開裂模型Standard模塊培訓(xùn)講學(xué).doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、20.6.1混凝土彌散開裂模型程序：Abaqus/Standard??Abaqus/CAE參考1、“材料庫：概述”18.1.1章2、“非彈性行為”20.1.1章3、*混凝土4、*拉伸硬化5、*剪力傳遞6、*破壞面比率7、“定義混凝彌散開裂”in“定義塑性”Abaqus/CAEUser'sManual12.9.2章概述Abaqus/Standard中的混凝土彌散開裂模型：1、為所有結(jié)構(gòu)中的混凝土提供了普遍建模功能,包括梁，桁架，殼體和固體；2、可以用于素混凝土，雖然其主要用于鋼筋混凝土；3、可以與鋼筋（rebar）一起
2、使用來模擬混凝土加筋；4、被設(shè)計用于混凝土在低圍壓下的基本單調(diào)張拉應(yīng)變的情況；5、由各向同性硬化屈服面（壓應(yīng)力為主導(dǎo)時激活）和一個獨立的“裂縫檢測面”（由某點的破壞是否由于開裂導(dǎo)致所決定）組成。6、用非各向同性的損傷彈性概念（彌散開裂）來描述開裂破壞后材料反應(yīng)的可逆部分7、要求使用線彈性材料模型來定義彈性性能；并不能和局部方向一起使用。(see“Orientations,”Section2.2.5).Abaqus中可以使用的混凝土模型的討論見“Inelasticbehavior,”Section20.1.1,加筋混凝
3、土結(jié)構(gòu)的增強材料以鋼筋作為典型代表，它是單軸應(yīng)變理論單元（桿件），它可以單獨定義或者嵌入有方向的表面。鋼筋主要與塑性模型一起使用來描述鋼筋材料的行為，并疊加在用來模擬混凝土的標(biāo)準(zhǔn)單元類型網(wǎng)格上。使用這種建模方法，混凝土材料行為獨立于鋼筋材料。鋼筋/混凝土的接觸面連結(jié)效應(yīng)，如粘結(jié)滑移和銷釘作用，是通過在混凝土模型中引入某種“拉伸硬化”來近似模擬裂縫處通過鋼筋的荷載轉(zhuǎn)移。在復(fù)雜問題中定義鋼筋會是冗長的，但鋼筋的準(zhǔn)確定義是非常重要的，因為在模型的關(guān)鍵位置缺少鋼筋會引起分析失敗。See“Definingreinforceme
4、nt,”Section2.2.3,formoreinformationregardingrebars.開裂此模型的本意是用于在相當(dāng)?shù)偷膰鷫合拢ㄐ∮诨炷羻屋S受壓極限的4~5個量級）的相對單調(diào)荷載下的混凝土行為。裂縫檢測開裂被認(rèn)為是力學(xué)行為的最重要方面，它以開裂和開裂后行為為代表，并主導(dǎo)控制模型。開裂被認(rèn)為當(dāng)應(yīng)力達(dá)到被稱為“裂紋探測面”的破壞面時出現(xiàn)。這個破壞面是一個等效壓應(yīng)力p和Mises等效偏應(yīng)力q之間的線性關(guān)系，如圖20.6.1-5所示。當(dāng)檢測到裂縫時，裂縫的方向被保存用于隨后的分析。由于開口裂縫的應(yīng)力分量不被包
5、含在用于檢測新增裂縫破壞面的定義中，同一點的再次開裂被限制為垂直于原開裂方向。裂縫是不能恢復(fù)的：他們在分析的過程中一直存在(但是可以開口或閉合)。任意一點只能產(chǎn)生不多于3條裂縫（在平面應(yīng)力狀態(tài)下為2條，單軸應(yīng)力狀態(tài)下為1條）。檢測到裂縫后，裂縫使用損傷彈性模型來影響計算。非各向同性的損傷彈性材料的更多詳細(xì)討論見4.5.1節(jié)。彌散裂縫混凝土模型是彌散開裂模型，這意味著它不能模擬單獨存在的“巨大”裂縫。有限單元模型在每個積分點會各自進(jìn)行基本計算。通過裂縫影響積分點處的應(yīng)力和材料剛度的方法，裂縫的存在作用進(jìn)入了計算中。拉伸
6、硬化貫穿裂縫直接張拉產(chǎn)生的后破壞行為使用拉伸硬化來模擬，它允許用戶定義開裂混凝土的應(yīng)變軟化行為。這一行為也可以被用于以簡單的方法模擬混凝土和鋼筋的相互作用效應(yīng)?；炷翉浬㈤_裂模型中需要定義拉伸硬化。用戶可以依據(jù)后繼破壞應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方法或應(yīng)用斷裂能開裂準(zhǔn)則來指定拉伸硬化。破壞后的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系鋼筋混凝土的應(yīng)變軟化行為準(zhǔn)則通常意味著指定貫穿裂縫的破壞后的應(yīng)力應(yīng)變函數(shù)。當(dāng)沒有鋼筋或者其數(shù)量很少時，這種準(zhǔn)則往往引起分析結(jié)果的網(wǎng)格敏感性，這意味著當(dāng)網(wǎng)格被細(xì)化后，由于網(wǎng)格細(xì)化會導(dǎo)致更窄的裂縫帶，有限元預(yù)測不能收斂到唯一解。這種問
7、題特別發(fā)生在結(jié)構(gòu)中僅有少數(shù)離散裂縫并且網(wǎng)格細(xì)化沒有引起額外的裂縫的情況。如果裂縫是均勻分布的（由于鋼筋效應(yīng)或由于穩(wěn)定彈性材料的存在導(dǎo)致的，如板彎曲情況），網(wǎng)格敏感性則不值得關(guān)注。在鋼筋混凝土的實際計算中，網(wǎng)格通常是每個單元都包含鋼筋。鋼筋和混凝土的相互作用有利于減小網(wǎng)格敏感性，只要在混凝土中提供合理的拉伸硬化參數(shù)來模擬這種相互作用（圖20.6.1-1）。圖20.6.1-1“拉伸硬化”模型必須估計拉伸硬化的影響；這依賴于鋼筋密度、鋼筋和混凝土的粘結(jié)、混凝土骨料對鋼筋直徑的相對大小、網(wǎng)格等因素。對于在較細(xì)網(wǎng)格下的大量混凝
8、土材料，當(dāng)總應(yīng)變10倍于破壞應(yīng)變時，對于相當(dāng)重的網(wǎng)格過細(xì)的鋼筋混凝土模型，合理的起點被假定為破壞后應(yīng)變軟化使應(yīng)力在破壞應(yīng)變的10倍的范圍內(nèi)線性降低為0。標(biāo)準(zhǔn)混凝土破壞時的應(yīng)變?yōu)?0–4量級，這意味著拉伸硬化使應(yīng)力在總應(yīng)變大約為10–3的時候降為0是合理的。對特殊情況，必須校準(zhǔn)這個參數(shù)。Abaqus/Standard中拉伸硬化參數(shù)的選擇是十分重要
