ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型

目的为准确模拟地震作用下钢筋混凝土梁柱构件的弹塑性受力特性,解决ABAQUS软件显式分析模块缺乏用于三维梁单元的混凝土本构模型及钢筋本构模型的问题.方法采用的混凝土单轴本构模型考虑了箍筋对混凝土的约束影响以及混凝土裂面效应的影响,钢筋单轴本构模型合理考虑了Bauschinger效应,利用ABAQUS用户子程序接口VUMAT进行二次开发,编制了用于显式动力分析的梁单元混凝土、钢筋本构模型的计算程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行了数值模拟.结果通过与ABAQUS自带的钢筋本构模型对比,验证了采用笔者给出的混凝土与钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能以及双向弯曲耦合性能.结论数值模拟结果与试验结果吻合良好.笔者开发的混凝土、钢筋本构模型能够用于混凝土梁柱构件在复杂受力状态下的动力非线性响应分析.

用于ABAQUS显式分析梁单元的钢筋本构模型研究

为了满足结构在地震作用下进行非线性响应分析的需求,合理准确地把握钢筋混凝土梁柱杆件的弹塑性受力特性,建立用于ABAQUS软件显式分析的钢筋单轴本构模型。该本构模型合理考虑Bauschinger效应及加卸载规则,并基于ABAQUS用户子程序接口VUMAT对其进行二次开发,编制梁单元钢筋本构模型的计算程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行数值模拟。与ABAQUS自带的钢筋本构模型相比,所给出的钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能及轴力-双向弯曲耦合性能,能够用于钢筋混凝土杆系结构在多维受力状态下的动力非线性响应分析。

基于ABAQUS显式算法钢筋本构模型的开发及应用

基于大型有限元软件ABAQUS提供的用户自定义材料子程序接口VUMAT,使用FORTRAN语言构建用于往复荷载作用下的钢筋混凝土构件非线性分析和合理考虑包辛格效应的多折线钢筋本构模型,扩充了在ABAQUS中适合钢筋混凝土结构建模分析的材料库。采用上述开发的用户材料子程序对已有研究者完成的钢筋混凝土构件的实验进行力学性能的数值模拟并进行对比分析。在此基础上,验证了所开发子程序的合理性及实用性。

微平面模型在剪力墙结构计算中的应用

在适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型基础上,对其中的混凝土本构模型和钢筋本构模型进行讨论,采用一种能较好的模拟混凝土在多轴复杂应力状态下特性的microplane模型和一种能够全面反映钢筋在往复载荷下各种复杂受力特性的钢筋本构模型,分别模拟混凝土和钢筋的力学行为特征.利用所提模型进行实例建模,结果表明,该模型能准确模拟剪力墙在各种受力状态下的单向和往复力学行为,可应用于剪力墙结构的非线性有限元分析计算.

用于剪力墙滞回性能分析的材料本构模型研究

目的提出适用于ABAQUS的混凝土本构计算方法,解决现有材料本构模型不能准确模拟地震作用下钢筋混凝土剪力墙的滞回性能的问题.方法基于《混凝土结构设计规范》附录C混凝土应力-应变曲线,提出适用于ABAQUS的混凝土本构模型;采用钢筋单轴本构模型合理考虑了Bauschinger效应,利用ABAQUS用户子程序接口VUMAT进行二次开发,编制了用于显式动力分析的钢筋本构模型的计算程序,并采用分层壳单元对往复荷载下钢筋混凝土剪力墙滞回性能进行数值模拟.结果通过实验对比,验证了采用笔者采用的混凝土和钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土剪力墙在低周往复荷载作用下的滞回性能.结论数值模拟结果与试验结果吻合良好,笔者采用的材料本构模型能够较好地模拟钢筋混凝土剪力墙的滞回性能.

钢混本构模型及其在拆除爆破中的应用

为提高拆除爆破的精确性、可控性和可预测性,理论分析钢筋混凝土力学行为,建立钢筋混凝土本构关系计算方法,借助各向同性弹塑性模型,构建综合考虑配筋率对钢筋混凝土开裂载荷的影响、钢筋混凝土拉压损伤、受拉刚化效应、受压箍筋约束效应、应变率效应以及塑性应变失效准则的钢筋混凝土本构模型。在试验验证的基础上,基于纤维梁、分层壳单元和钢筋混凝土本构模型,对某一冷却塔爆破拆除预处理稳定性与倒塌过程进行数值模拟,数值模拟结果较好地吻合了实际结果。研究结果为钢混本构模型在拆除爆破中的应用提供了理论依据。

基于梁单元本构的钢管混凝土柱滞回性能分析

目的:利用本课题组基于梁单元开发的混凝土和Abaqus自带钢材本构,分别对往复荷载作用下钢管混凝土柱是否考虑钢管对混凝土的约束进行有限元模拟,结果证明本课题组开发出的混凝土本构可以准确地描述钢管对混凝土的约束作用。在此基础上,分别采用三种钢材本构模拟与试验相同条件下的钢管混凝土柱,对比结果表明本课题组开发的钢材本构能够较好的反映钢管混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能以及耗能能力。结论:本课题组开发的混凝土、钢材本构模型能够用于钢管混凝土构件在复杂受力状态下的结构弹塑性地震反应分析。