第七章 ABAQUS混凝土损伤因子取值方法研究.pdf

第29卷第6期 结 构 工 程 师 V01．29．No．6 2013年 12月 StructuralEngineers Dec．2013 ABAQUS混凝土损伤 因子取值方法研究 秦 浩 赵宪忠 (同济大学建筑工程系，上海 200092) 摘 要 ABAQUS作为大型非线性有限元分析软件被广泛应用于土木工程结构计算，其中混凝土损伤 塑性模型是公认的在反复荷载作用下对混凝土非弹性行为模拟最为有效的模型，并被广泛地应用于高 层建筑结构的时程计算分析中。但关于ABAQUS混凝土损伤塑性模型中的损伤因子的取值一直没有 确定的方法。通过对比几种确定损伤因子的方法及适用条件，提出了混凝土损伤因子的取值建议。 关键词 ABAQUS，混凝土损伤塑性模型，损伤因子 StudyontheABAQUSDamageParameterin theConcreteDamagePlasticityM odel QINHao ZHAOXianzhong (DepartmentofBuildingEngineering，Ton~iUniversity，Shanghai200092，China) Abstract Theconcretedamageplasticitymodelisacknowledgedasaneffectivemodeltosimulatethecon- creteinelasticbehaviorundercyclicloadingintheABAQUS．Therefore，itisawidelyusedmulti—purpose FEM analysissoftwareincivilengineering．Themodelisalsowidelyusedinelasto—plastictime-historyanalysis inhigh-risebuildingdesign．However，thereisnoreasonablewaytodefinethedamageparameterinthecon- cretedamageplasticitymodelSOfar．Thispapercomparedseveralmethodstodefinethedamageparameterand theirworkingconditionsbyliteraturereview．Itprovidesarecommendationonhow todefinethedamagepa- rameterinABAQUS． Keywords ABAQUS，concretedamageplasticmodel，damageparameter 1 引 言 2 混凝土损伤塑性模型理论 ABAQUS具有强大的非线性分析能力，已经 混凝土在承受外荷载前就已有的微缺陷、微 被广大学者和研究人员广泛应用于土木工程结构 孔洞被称之为 “损伤”，其破坏过程就是各种尺度 计算中，特别是其中的混凝土损伤塑性模型被广 损伤(微孔洞、微裂缝)的发展演化和累积所造成 泛应用于抗震分析计算中。ABAQUS使用说明中 的；在荷载尚未达到可使混凝土材料组分发生屈 对其混凝土损伤塑性模型的参数取值做了比较详 服或塑性流动之前，混凝土作为整体已经完全破 细的说明，但是唯独缺少对塑性损伤因子取值的 坏了，所以经典意义上的 “塑性变形”在混凝土非 说明_1]。而 目前关于混凝土损伤因子的取值方 弹性变形中所 占比例很小。混凝土的非线性应 法有很多且存在一定争议。本文主要 目的就是总 力一应变特性主要是由微裂缝的产生和集结所引 结关于塑性损伤因子取值的方法，分析其适用性， 起的。考虑到这个劣化过程，仅仅用塑性理论不 最后提出一种具有普遍适用意义的通用方法。 能真