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基于热力学定律的混凝土本构模型研究

工程力学 2008年第2期25卷 144-147,167页

作者：冷飞林皋杜荣强大连理工大学工程抗震研究所

由热力学定律出发,介绍了耗散函数的形式,给出了建立混凝土本构模型的方法和过程,并对参数的确定进行了讨论,得到了基于热力学原理的混凝土多轴本构关系和真实应力空间中的屈服准则、破坏准则及塑性流动法则。由此方法建立本构模型,引... 详细信息

由热力学定律出发,介绍了耗散函数的形式,给出了建立混凝土本构模型的方法和过程,并对参数的确定进行了讨论,得到了基于热力学原理的混凝土多轴本构关系和真实应力空间中的屈服准则、破坏准则及塑性流动法则。由此方法建立本构模型,引入假定较少,避免了假设"塑性势函数"的做法,得到的结果自动符合热力学原理,具有一定的普遍性。算例表明,该模型计算结果与试验结果符合较好。

关键词：结构工程混凝土本构模型热力学屈服准则破坏准则塑性流动法则

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混凝土本构模型的研究

土木工程学报 1989年第3期22卷 55-62页

作者：刘西拉籍孝广清华大学

随着计算科学的持续飞速发展,材料的本构关系及相关的塑性力学、微观力学已成为固体力学中最活跃的分支。但对最重要的工程材料之一的混凝土而言,其本构关系的研究目前却进展缓慢。本文试图从国内外研究的最新动向中,剖析其进展缓慢的... 详细信息

随着计算科学的持续飞速发展,材料的本构关系及相关的塑性力学、微观力学已成为固体力学中最活跃的分支。但对最重要的工程材料之一的混凝土而言,其本构关系的研究目前却进展缓慢。本文试图从国内外研究的最新动向中,剖析其进展缓慢的原因和存在的问题。重点放在根据混凝土材料的固有特性及在受力过程中从微观裂缝到宏观破坏的发展机理,探索与建立本构模型有关的问题,特别是考虑混凝土达局部破坏——进入软化阶段后的行为。文章提出混凝土破坏形态的分类和各破坏形态区域的划分方法,以及建立混凝土软化阶段本构模型的途径,以便于在有限元方法中应用。

关键词：软化阶段局部破坏宏观裂缝混凝土本构模型本构关系材料动态性质

基于ANSYS考虑损伤的混凝土本构模型二次开发算法研究

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基于ANSYS考虑损伤的混凝土本构模型二次开发算法研究

作者：周芬西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在对混凝土结构进行非线性有限元分析时,必须考虑其复杂的受力特性,因此,混凝土本构关系模型对于钢筋混凝土结构的非线性分析影响重大。目前常用的有限元软件均已将混凝土本构模型嵌入其中,但对其有限元程序的研究仍有待深入。Drucker-P... 详细信息

在对混凝土结构进行非线性有限元分析时,必须考虑其复杂的受力特性,因此,混凝土本构关系模型对于钢筋混凝土结构的非线性分析影响重大。目前常用的有限元软件均已将混凝土本构模型嵌入其中,但对其有限元程序的研究仍有待深入。Drucker-Prager模型广泛应用于混凝土、岩石等材料。因此,基于ANSYS二次开发,对Drucker-Prager本构模型算法及程序进行研究具有重要意义。本文主要工作如下:(1)研究混凝土D-P本构关系模型的算法,并利用FORTRAN语言编写混凝土D-P本构模型程序,对其算法进行实现,并利用混凝土立方体模型的应力分析验证该程序的正确性,与ANSYS自带D-P模型计算结果进行对比分析,验证该程序的有效性。(2)考虑混凝土材料的损伤,对损伤状态下混凝土D-P本构模型算法进行研究,利用FORTRAN语言编写考虑损伤后混凝土D-P本构模型程序,并利用剪力墙构件模型的应力分析验证该程序的正确性。(3)对ANSYS二次开发实现平台进行研究,将ANSYS15.0与Microsoft Visual Studio 2010以及Intel Visual Fortran Composer 2011相匹配,并设置环境变量,通过编译连接对本文程序进行实现。本文研究表明,对混凝土D-P本构模型算法进行研究,并基于ANSYS二次开发对程序进行实现,将有限元分析软件应用到结构工程实际当中具有重要的现实意义。

关键词：混凝土本构模型 Drucker-Prager模型损伤 ANSYS二次开发

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用人工神经网络建立混凝土本构模型

山西建筑 2006年第1期32卷 338-339页

作者：杨祖泉郭在林武汉科技大学湖北武汉430070

分析了混凝土本构关系的复杂性，介绍了运用神经网络建立混凝土本构模型的基本方法，探讨了人工神经网络技术中存在的问题，从而促进人们准确全面地分析需要设计的结构。

关键词：神经网络混凝土本构模型模拟

往复荷载下混凝土本构模型的选择在ABAQUS中的应用

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福建建设科技 2015年第5期 40-42,39页

作者：郑稣庭福建省建筑科学研究院福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350025

对ABAQUS有限元软件中的混凝土模型进行简要介绍,通过选用几种具有代表性的混凝土本构,对往复荷载下的混凝土应力-应变关系进行数值模拟,将模拟结果同试验结果进行比较,探讨适用于ABAQUS有限元软件的用于模拟往复荷载的混凝土本构模型... 详细信息

对ABAQUS有限元软件中的混凝土模型进行简要介绍,通过选用几种具有代表性的混凝土本构,对往复荷载下的混凝土应力-应变关系进行数值模拟,将模拟结果同试验结果进行比较,探讨适用于ABAQUS有限元软件的用于模拟往复荷载的混凝土本构模型。在比较分析的基础上,选用同试验吻合情况良好的Mander混凝土本构模型及用于模拟钢管混凝土的韩林海模型对钢管混凝土叠合柱构件和钢管混凝土柱-钢梁连接节点构件进行滞回性能模拟。模拟结果表明所选混凝土本构适用于模拟含混凝土材料的构件在往复荷载下的混凝土力学性能,可供研究参考。

关键词：往复荷载混凝土本构模型有限元分析试验滞回性能

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离心SC柱混凝土本构模型比较研究

工程与建设 2019年第3期33卷 454-455,463页

作者：娄晨光曹玉娟周鸿毛家乐周安合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

针对离心钢管混凝土柱(离心SC柱),运用ABAQUS有限元软件,采用3种不同的混凝土本构模型对离心SC柱进行有限元分析,将模拟结果与试验值比较.研究结果表明,钟善桐本构模型轴压承载力与试验值的偏差均值为33.51%,韩林海本构模型的偏差均值为... 详细信息

针对离心钢管混凝土柱(离心SC柱),运用ABAQUS有限元软件,采用3种不同的混凝土本构模型对离心SC柱进行有限元分析,将模拟结果与试验值比较.研究结果表明,钟善桐本构模型轴压承载力与试验值的偏差均值为33.51%,韩林海本构模型的偏差均值为13.07%,Susantha模型时的模拟值与试验值偏差均值为5.63%.在进行ABAQUS离心SC柱有限元分析时,混凝土本构模型宜采用Susantha模型。

关键词：离心SC柱有限元分析混凝土本构模型

ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2013年第1期29卷 56-64页

作者：王强朱丽丽李哲刘琳沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

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... 详细信息

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.

关键词：梁柱构件混凝土本构模型钢筋本构模型显式动力 ABAQUS

用于ABAQUS梁单元的混凝土单轴本构模型

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建筑科学与工程学报 2018年第5期35卷 194-202页

作者：王强常凯侯康康路炯刘琳沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

为准确模拟钢筋混凝土梁柱构件的滞回性能,对《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)附录C混凝土本构模型进行了补充修正。采用原点指向模型与拉区应力-应变曲线随受压残余应变点迁移法,补充完善了混凝土受拉加卸载、拉压受力状态转换... 详细信息

为准确模拟钢筋混凝土梁柱构件的滞回性能,对《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)附录C混凝土本构模型进行了补充修正。采用原点指向模型与拉区应力-应变曲线随受压残余应变点迁移法,补充完善了混凝土受拉加卸载、拉压受力状态转换的滞回规则;采用基于体积配箍率建立的约束指标λt分析了钢筋混凝土梁柱构件中箍筋对混凝土的约束作用;对《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)混凝土本构模型中的附加应变算法进行了修正,使得受压混凝土卸载/再加载变形模量能够反映循环加载下混凝土的受压损伤不可恢复特性。利用ABAQUS用户子程序接口UMAT,VUMAT进行二次开发,编写了适用于显、隐式动力分析的梁单元混凝土本构模型子程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行了模拟分析。结果表明:模型的数值模拟结果与拟静力试验结果吻合良好;构建的混凝土本构模型能够用于混凝土梁柱构件在复杂受力状态下的非线性性能分析。

关键词：混凝土本构模型设计规范梁柱构件滞回性能用户材料子程序

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钢筋混凝土结构材料本构模型参数的在线识别

工程力学 2016年第7期33卷 108-115页

作者：梅竹吴斌杨格哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为保证子结构拟动力试验中数值子结构的可靠性,模型参数在线识别与更新方法逐渐受到关注。对于钢筋混凝土结构,当采用纤维模型建立数值子结构时,混凝土材料本构模型参数的选择具有较大不确定性。因此,该文提出了基于隐性卡尔曼滤波器在... 详细信息

为保证子结构拟动力试验中数值子结构的可靠性,模型参数在线识别与更新方法逐渐受到关注。对于钢筋混凝土结构,当采用纤维模型建立数值子结构时,混凝土材料本构模型参数的选择具有较大不确定性。因此,该文提出了基于隐性卡尔曼滤波器在线识别混凝土材料本构模型参数的方法。首先,对材料本构模型参数进行分类,定义了本构参数与非本构参数,提出了约束混凝土与非约束混凝土的一致本构方程。然后,针对观测量为混凝土应力的情况进行数值仿真分析,验证了此方法的可行性。最后,通过修改Open Sees源代码,实现了此方法在观测量为构件恢复力情况下的应用。研究结果表明该文提出的方法具有较好的稳定性与较高的精度,从而在很大程度上提高了数值模型的可靠性。

关键词：混凝土本构模型在线识别隐性卡尔曼滤波器(UKF) 子结构拟动力试验 Open Sees

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