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ABAQUS本构曲线截断对SRC柱复合受扭性能影响研究

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建筑结构 2023年第16期53卷 44-50页

作者：盛炜仲邵永健李国建苏州科技大学土木工程学院苏州215011 中亿丰建设集团股份有限公司苏州215131

根据ABAQUS计算原理,指出广泛使用的混凝土损伤塑性模型(CDP)模型中,当混凝土本构曲线输入过长会导致在复合受扭下出现混凝土承载力远低于试验值的错误结果。为消除CDP模型缺陷,提出通过在适当位置截断本构曲线以缓解混凝土强度过快下... 详细信息

根据ABAQUS计算原理,指出广泛使用的混凝土损伤塑性模型(CDP)模型中,当混凝土本构曲线输入过长会导致在复合受扭下出现混凝土承载力远低于试验值的错误结果。为消除CDP模型缺陷,提出通过在适当位置截断本构曲线以缓解混凝土强度过快下降的思路,并分析了不同截断长度对复合受扭型钢混凝土柱受力性能的影响。结果表明,在0.5ft,r处截断能够较好地拟合实际受力性能。最后为验证普适性,建立模型对6根不同工况的型钢混凝土柱进行数值模拟。结果表明,3根单调加载试件模拟与试验结果误差在4%以内,3根低周反复加载试件模拟误差在15%以内(考虑偶然误差),排除偶然误差后可小于6%,且能模拟出较好的捏缩特性。

关键词：型钢混凝土混凝土损伤塑性模型复合受扭建模方法本构曲线截断

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型钢混凝土柱破坏过程数值模拟

重庆交通大学学报（自然科学版） 2009年第6期28卷 1052-1054,1096页

作者：王隼李平重庆市公路工程质量检测中心重庆400060 重庆交通大学土木建筑学院重庆400074

目前对型钢高强度混凝土柱的研究主要依靠试验研究数据来推导和总结。以ABAQUS有限软件为基础,建立数值模型;通过与试验数据和破坏形态对比分析,证明了ABAQUS中的混凝土损伤模型在型钢高强度混凝土分析中的准确性和有效性。

关键词：混凝土损伤塑性模型型钢混凝土柱有限元分析

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钢弹簧浮置板静载抗裂非线性损伤分析

铁道建筑 2021年第6期61卷 135-139页

作者：李培刚赵雄刘丹宣淦清吴梦笛李俊奇上海应用技术大学轨道交通学院上海201418 长安大学公路学院西安710064

针对钢弹簧浮置板轨道的损伤问题,利用有限元方法对钢弹簧浮置板进行静载抗裂非线性损伤仿真分析。采用C45、C50、C55三种强度混凝土结构建立混凝土损伤塑性模型,分别计算应力-应变关系和损伤因子,分析钢弹簧浮置板的损伤情况、位移和应... 详细信息

针对钢弹簧浮置板轨道的损伤问题,利用有限元方法对钢弹簧浮置板进行静载抗裂非线性损伤仿真分析。采用C45、C50、C55三种强度混凝土结构建立混凝土损伤塑性模型,分别计算应力-应变关系和损伤因子,分析钢弹簧浮置板的损伤情况、位移和应力,并将C50混凝土仿真结果与试验结果对比。结果表明:混凝土强度等级对结构开裂荷载和开裂挠度影响较大;C50混凝土的钢弹簧浮置板开裂荷载仿真值与试验值误差为1.1%,开裂挠度误差为5.7%,主要是由于混凝土参数非均匀分布等原因造成;所建立的混凝土损伤塑性分析模型对结构宏观损伤分析具有较好的适应性,仿真分析时可以采用损伤曲线达到损伤初始点后的第一个拐点作为开裂荷载或其他控制指标的确定依据。建议实际工程中应力控制参数采用相关标准中的混凝土轴心抗拉或抗压强度标准值来进行损伤分析。

关键词：铁路轨道非线性损伤数值模拟钢弹簧浮置板混凝土损伤塑性模型损伤因子

基于ABAQUS的RC框架节点的有限元分析

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2012年第5期35卷 657-661页

作者：胡亮钱德玲刘杰陈震杨浩博合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

文章应用有限元分析软件ABAQUS,采用混凝土损伤塑性模型对钢筋混凝土框架节点的性能进行了非线性有限元分析,其中混凝土与钢筋分别采用实体单元与桁架单元进行分离式建模,并使用Embed技术进行自由度的耦合。将试验结果与有限元分析进行... 详细信息

文章应用有限元分析软件ABAQUS,采用混凝土损伤塑性模型对钢筋混凝土框架节点的性能进行了非线性有限元分析,其中混凝土与钢筋分别采用实体单元与桁架单元进行分离式建模,并使用Embed技术进行自由度的耦合。将试验结果与有限元分析进行对比,结果表明梁柱节点自由端在竖向单调加载作用下的荷载位移曲线与试验结果比较吻合,计算的变形模式同试件破坏形态一致。文中采用参数分析,探讨了混凝土膨胀角、黏性系数及损伤因子对计算结果的影响,为实际工程中的节点设计提供试验与理论依据。

关键词： ABAQUS软件混凝土损伤塑性模型有限元损伤因子

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溇水大桥墩柱冲刷的流-固耦合分析

公路工程 2016年第2期41卷 240-244,250页

作者：伍琼芳颜艳芬蒋国俊杨建明肖逸南华大学城市建设学院湖南衡阳421001 湖南省新溆高速公路建设开发有限公司湖南新化417600

根据常张高速溇水大桥墩柱的水工环境,对溇水大桥受流水冲刷影响较为严重的墩柱进行流-固耦合分析。墩身应力计算分布结果反应了墩身受冲刷影响的大小。研究表明墩柱系中各墩受冲刷作用力因各墩位置而异,墩身受到的动水压强和墩周流场... 详细信息

根据常张高速溇水大桥墩柱的水工环境,对溇水大桥受流水冲刷影响较为严重的墩柱进行流-固耦合分析。墩身应力计算分布结果反应了墩身受冲刷影响的大小。研究表明墩柱系中各墩受冲刷作用力因各墩位置而异,墩身受到的动水压强和墩周流场情况共同决定墩身所受的冲刷程度。

关键词：冲刷关系流场流-固耦合分析动水压强混凝土损伤塑性模型

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木框架土坯砌体房屋抗震性能研究

木框架土坯砌体房屋抗震性能研究

作者：刘伟佳新疆大学

学位级别：硕士

生土建筑广泛存在于世界各地,虽然其有许多优点如:绿色环保、造价低、可再生、热工性能好等。但因其抗震性能较低,使得生土建筑的推广和发展受到限制。随着人们环保意识的提高及对低碳、绿色环保、可持续生活的渴望,生土建筑受到越来越... 详细信息

生土建筑广泛存在于世界各地,虽然其有许多优点如:绿色环保、造价低、可再生、热工性能好等。但因其抗震性能较低,使得生土建筑的推广和发展受到限制。随着人们环保意识的提高及对低碳、绿色环保、可持续生活的渴望,生土建筑受到越来越多的关注与认可。如果能够提高生土建筑的抗震能力,则这种古老而富有生命力的建筑形式将焕发新的生机。评估生土建筑的抗震性能,并寻求一种合理而有效的加固方式是生土建筑可持续发展的关键。这篇文章的主要研究内容包括以下几点:(1)对缩尺比例为1:2的土坯砌体房屋进行静力推覆试验,得到结构的力-位移响应。结合ATC-40中的能力谱法评估结构在8度(0.3g)多遇地震下的抗震性能。观察结构的破坏模式,研究其破坏机理。(2)用木框架加固土坯砌体房屋。对缩尺比例为1:2的木框架土坯砌体房屋进行静力推覆试验。结合ATC-40中的能力谱法评估结构在8度(0.3g)多遇地震下的抗震性能。将试验结果与未加固的房屋试验结果进行对比,研究这种加固方式是否合理及有效。(3)采用混凝土损伤塑性本构模型,对土坯砌体房屋进行有限元分析,研究各参数的设置、取值范围及对模拟结果的敏感性。结合能量等价原理和Najar损伤理论对土坯砌体在混凝土损伤塑性模型中的受拉和受压损伤因子的计算方法进行研究,将计算得到的参数应用于土坯砌体房屋静力推覆分析和动力弹塑性时程分析中。(4)用GB-SPECTR软件生成特定条件下的设计反应谱。使用美国太平洋地震工程研究中心的地震动数据库,上传目标谱,选取拟合度较高的100组天然地震波,用NGA-Convertor软件对PEER强震数据库格式进行转换,对地震波进行调幅。(5)采用ABAQUS软件,对土坯砌体房屋进行静力推覆分析,对比分析试验与软件分析得到的基底剪力-屋顶位移曲线及结构破坏模式,通过两者的吻合程度分析参数的设置是否合理。采用ABAQUS软件,对土坯砌体房屋进行动力弹塑性时程分析,计算结构在8度(0.3g)多遇地震作用下的顶部位移时程,与能力谱法得到的性能点进行对比。对结构进行模态分析,得到结构前6阶固有频率及振型。(6)采用ABAQUS软件,对木框架土坯砌体房屋进行静力推覆分析,得到结构在水平荷载作用下的破坏模式及力-位移响应。将试验与计算所得结果进行比较,分析数值模拟中参数的设置是否合理。

关键词：木框架土坯砌体房屋静力推覆性分析弹塑性时程分析混凝土损伤塑性模型 ABAQUS 模态分析

基于ABAQUS整体式模型下砌体结构抗震性能影响因素研究

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基于ABAQUS整体式模型下砌体结构抗震性能影响因素研究

作者：刘杰湖南大学

学位级别：硕士

在今后相当长的一段时间内，砌体结构仍将作为我国广大地区的一种重要结构体系。砌体结构的材料性质和砌筑方式，决定了它在抵御水平地震作用时的脆弱和缺乏延性。因此，研究砌体结构抗震性能的影响因素并有效地提高砌体结构抵御地震灾... 详细信息

在今后相当长的一段时间内，砌体结构仍将作为我国广大地区的一种重要结构体系。砌体结构的材料性质和砌筑方式，决定了它在抵御水平地震作用时的脆弱和缺乏延性。因此，研究砌体结构抗震性能的影响因素并有效地提高砌体结构抵御地震灾害的能力，具有重要意义。研究表明，大型通用有限元软件ABAQUS在钢筋混凝土分析方面具有很强的能力。尤其是它所独有的混凝土损伤塑性模型，能够较好的模拟混凝土材料的非线性性能。所以，本文选择有限元软件ABAQUS，建立18片砖砌墙体并利用混凝土损伤塑性模型进行有限元模拟分析，得到砌体墙片的荷载—位移曲线和刚度退化曲线。然后，分别探讨了构造措施、开洞情况、砂浆强度和竖向压应力等因素对墙体开裂荷载、极限荷载以及位移延性的影响。本文在第四章以已有的振动台试验为基础，利用ABAQUS对其原型结构进行了抗震验算，并得到了其在地震作用下的动力响应。根据砌体模型损伤云图及其受拉损伤参数（DAMAGET）值的大小，判断砌体结构的开裂位置与破坏程度，研究砌体结构地震作用下的抗震性能。通过时程分析数据与试验模型结果的对比分析，验证了本文ABAQUS有限元模型各项参数设置的合理性。最后，在对试验模型的模拟基础上，建立四个有限元模型，研究各因素对砌体结构抗震性能的影响。选择有限元模型中受拉损伤最严重的两片墙体为分析对象，考虑在不同罕遇地震烈度下，各模型的平均受拉损伤参数值及层间位移角，得到它们的受拉损伤参数曲线;并将提取的层间位移角与各性能水准线比较，判断结构的破坏程度，给出相应的建议。

关键词：砌体结构混凝土损伤塑性模型有限元分析时程分析受拉损伤

钢板—混凝土组合剪力墙的抗震性能有限元分析

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钢板—混凝土组合剪力墙的抗震性能有限元分析

作者：宋文清青岛理工大学

学位级别：硕士

高层建筑结构对抗侧力构件的要求很高。随着高层建筑结构的迅速发展，各种不同的剪力墙形式应用而生，其中包括钢板—混凝土组合剪力墙。钢板—混凝土组合剪力墙综合了钢材和混凝土的受力特点，承载能力高，延性比和侧向刚度大、耗能能... 详细信息

高层建筑结构对抗侧力构件的要求很高。随着高层建筑结构的迅速发展，各种不同的剪力墙形式应用而生，其中包括钢板—混凝土组合剪力墙。钢板—混凝土组合剪力墙综合了钢材和混凝土的受力特点，承载能力高，延性比和侧向刚度大、耗能能力强。目前，国内外研究钢板—混凝土组合剪力墙还不够详细和全面，同时缺乏足够的工程经验和计算理论，阻碍了它在工程中的应用。因此，系统全面地研究这种形式剪力墙的抗震性能是很有必要的。本文建立了钢板—混凝土组合剪力墙的有限元模型，并利用ABAQUS对其进行模拟分析，研究了其在单调和循环荷载下的力学性能。首先，本文对ABAQUS中的损伤模型理论进行了简要的探讨，并结合新版混凝土结构设计规范确定了一种混凝土损伤塑性模型参数的计算方法。通过对比数值模拟和公式计算结果，验证给出的损伤塑性模型参数计算方法的正确性，为利用ABAQUS模拟钢板—混凝土组合剪力墙提供基础。其次，本文参考以往的研究资料，并根据规范中对剪力墙的设计要求，设计了一系列钢板—混凝土组合剪力墙构件，利用ABAQUS模拟分析钢板—混凝土组合剪力墙构件在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能。绘制各剪力墙构件的承载力—水平位移的P-Δ关系曲线，通过承载能力、变形能力、延性比和滞回耗能等参数指标，分别评价钢板—混凝土组合剪力墙构件在单调荷载和循环荷载下的力学性能;研究构件高宽比、轴压比和混凝土强度等级对钢板—混凝土组合剪力墙抗震性能的影响;对比分析钢筋混凝土剪力墙、型钢混凝土剪力墙和钢板—混凝土组合剪力墙的抗震性能差异。最后，本文利用钢板—混凝土组合剪力墙的有限元模拟结果，汇总各构件的P-Δ曲线，并行无量纲化，通过线性回归分析，简单地拟合出了钢板—混凝土组合剪力墙恢复力模型中的骨架曲线。

关键词：钢板—混凝土组合剪力墙非线性分析混凝土损伤塑性模型抗震性能骨架曲线

钢筋混凝土剪力墙动力加载试验及考虑应变率效应的有限元模拟

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钢筋混凝土剪力墙动力加载试验及考虑应变率效应的有限元模拟

作者：陈俊名湖南大学

学位级别：硕士

剪力墙作为高层建筑中的一种主要构件,它具有比较大的侧向刚度,从而能够较显著地减小结构的侧向位移,同时在强风和强地震作用下能有效地通过反复塑性变形来耗散地震能量,从而成为了高层建筑中重要的抗震结构构件。因此,对剪力墙构件在... 详细信息

剪力墙作为高层建筑中的一种主要构件,它具有比较大的侧向刚度,从而能够较显著地减小结构的侧向位移,同时在强风和强地震作用下能有效地通过反复塑性变形来耗散地震能量,从而成为了高层建筑中重要的抗震结构构件。因此,对剪力墙构件在动力荷载作用下的非线性性能的理论和试验研究非常重要。本文通过两片钢筋混凝土剪力墙构件的快速加载试验研究了加载速率对钢筋混凝土剪力墙构件水平承载力和滞回性能的影响;同时基于大型有限元软件ABAQUS的混凝土损伤塑性模型并考虑应变率效应,建立了剪力墙构件的有限元模型,对其在不同加载速率下的力学性能进行了模拟。本文主要的研究工作如下：(1)本文设计了两片钢筋混凝土剪力墙试件,以加载速率作为变化参数进行了快速加载试验。通过本次试验得到了各片墙的力-位移滞回曲线和骨架曲线,并根据试验结果对墙体构件的抗震性能,包括延性系数、强度退化、刚度退化和耗能性能进行了分析;(2)运用基于压电陶瓷的智能骨料监测技术,对快速加载试验中剪力墙构件的损伤状况进行了监测。基于对压电陶瓷的测量信号的小波包分析,定义了混凝土的损伤指标,对剪力墙构件在不同的加载水平下的损伤的发生发展状况进行了监测,并与试验观察结果进行了比较,证明了基于压电陶瓷的监测技术的可行性;(3)建立了基于ABAQUS中混凝土塑性损伤模型的考虑应变率效应的钢筋混凝土剪力墙构件的有限元模型。同时应用该模型对试验试件进行了有限元分析,得到了试件的荷载-位移曲线,并与试验结果进行比较,验证了所建立的考虑应变率效应的有限元模型的可行性;(4)通过所建立的有限元模型对剪力墙构件进行了参数分析,主要考虑了轴压比,配筋率,高宽比对剪力墙构件力学性能的影响,并得到相应的墙体荷载一位移曲线;在进行轴压比分析时,将有限元分析结果与现有试验结果对比,再次验证了本文建立的有限元模型的有效性。

关键词：钢筋混凝土剪力墙快速加载试验有限元分析混凝土损伤塑性模型抗震性能应变率健康监测智能骨料