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基于ABAQUS的钢筋受拉破坏模拟
曾翔
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2017(039)003
【摘要】在对钢筋混凝土结构的倒塌行为进行有限元分析时,合理地模拟钢筋的破坏是准确地模拟结构倒塌行为的重要前提.大型通用有限元分析软件ABAUQS已被较多地应用于混凝土结构倒塌行为的分析与研究中,而在相关的研究文献中,甚少采用ABAQUS自带的累积损伤破坏模型对钢筋的受拉破坏进行模拟.采用ABAQUS 自带模型对有限元建模非常方便,可不必自定义材料的子程序.因此,文中将对累积损伤破坏模型进行详细描述,并对其模拟钢筋受拉破坏时的参数取值进行研究,确定相关参数的取值方法.本研究将为钢筋混凝土结构倒塌行为的有限元分析提供新的参考方法.
【总页数】3页(P26-28)
【作者】曾翔
【作者单位】海南大学土木建筑工程学院,海口570228;海南国际旅游岛发展研究院,海口570228
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
【相关文献】
1.受拉钢筋混凝土构件破坏过程的数值模拟 [J], 张娟霞;唐春安;梁正召;张亚芳;张永彬;吴献
2.钢筋混凝土双向受拉构件破坏面分析与承载力计算 [J], 孙宝俊;吕志涛
3.岩石受拉破坏的数值模拟方法 [J], 王来贵;赵娜;周永发;杨小军
4.激光辐照受拉铝板破坏行为的时空多尺度数值模拟 [J], 张锐;唐志平
5.受拉钢筋混凝土构件破坏过程中的等间距裂缝形成机理 [J], 张娟霞;唐春安;寇绍全;梁正召;徐涛
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基于ABAQUS的混凝土破坏实验非线性分析一、内容综述近年来，随着建筑工程技术的飞速发展，现代建筑结构对于材料性能和结构安全性的要求也日益提高。
作为一种极具代表性的建筑材料，在各种工程领域中得到了广泛应用。
混凝土在复杂荷载下的破坏过程通常表现出强烈的非线性特性，这给结构的分析和设计带来了极大的挑战。
传统的线性分析方法在处理这类非线性问题时存在诸多局限性，基于非线性理论的混凝土破坏实验分析方法成为了研究的热点。
ABAQUS，作为目前国际上广泛应用的有限元分析软件，具备高效、精确的非线性分析能力，为混凝土破坏实验提供了有力的工具。
1.1 研究背景和意义随着现代建筑事业的不断发展，高层建筑和大跨度结构越来越普遍，这对混凝土结构的承载能力和抗震性能要求越来越高。
混凝土破坏实验是研究混凝土性能的重要手段之一，其中非线性分析方法在混凝土破坏实验中具有重要的应用价值。
ABAQUS作为国际上广泛应用的有限元分析软件，在混凝土破坏实验非线性分析中具有很高的精度和可靠性。
本文通过基于ABAQUS的混凝土破坏实验非线性分析，旨在研究混凝土在不同条件下的破坏模式和力学行为，为混凝土结构和结构的抗震设计提供理论依据。
本文的研究背景是考虑到现代建筑物对混凝土性能的高要求以及在地震、暴风等自然灾害中对结构安全性的挑战。
研究混凝土破坏实验非线性分析有助于深入了解混凝土内部的应力分布和破坏机制，为实际工程提供更加准确的计算和分析方法。
研究ABAQUS在混凝土破坏实验非线性分析中的应用，可以为相关领域的研究提供借鉴和参考，推动有限元分析技术在混凝土结构研究中的进一步发展。
1.2 ABAQUS软件简介ABAQUS（阿巴克斯）是一款国际知名的非线性有限元分析软件，广泛应用于工程领域的结构分析和模拟。
它具有全面、准确、可靠的特点，能有效地处理各种复杂材料和结构问题。
在混凝土破坏实验非线性分析中，ABAQUS软件发挥着重要作用，为研究者提供了便捷的工具来模拟混凝土在受力状态下的破坏过程。
基于ABAQUS纤维梁单元的钢筋混凝土柱受力破坏全过程数值模拟一、本文概述随着计算机技术的飞速发展和数值计算方法的不断完善，数值模拟已成为工程领域中研究和解决实际问题的重要手段。
ABAQUS作为一款功能强大的有限元分析软件，被广泛应用于各种复杂工程问题的模拟分析中。
本文旨在利用ABAQUS软件中的纤维梁单元，对钢筋混凝土柱在受力作用下的破坏全过程进行数值模拟，以期更深入地理解钢筋混凝土柱的受力性能，为实际工程设计和施工提供理论支撑和参考依据。
具体而言，本文将首先介绍钢筋混凝土柱的基本构造和受力特点，阐述钢筋混凝土柱破坏过程的复杂性和重要性。
将详细介绍ABAQUS软件及其纤维梁单元的基本原理和适用范围，说明选择纤维梁单元进行数值模拟的原因和优势。
接着，本文将构建钢筋混凝土柱的数值模型，包括材料本构关系的确定、单元类型的选择、网格划分以及边界条件和荷载的施加等。
在此基础上，将进行钢筋混凝土柱在不同受力情况下的数值模拟，分析钢筋混凝土柱的受力响应、裂缝开展、破坏模式以及承载能力等方面的变化。
本文将总结数值模拟的结果，并与实验结果或已有研究成果进行对比验证，评估数值模拟的准确性和可靠性。
通过本文的研究，不仅可以更深入地了解钢筋混凝土柱的受力破坏全过程，还可以为类似工程问题的数值模拟提供有益的参考和借鉴。
本文的研究成果也有助于推动数值模拟技术在土木工程领域的应用和发展。
二、钢筋混凝土柱受力破坏机理分析钢筋混凝土柱的受力破坏是一个复杂的过程，涉及到材料的非线性、几何的非线性以及接触和边界条件的复杂性。
通过数值模拟来研究其受力破坏的全过程显得尤为重要。
在受力初期，钢筋混凝土柱主要承受弹性变形。
此时，混凝土和钢筋均处于弹性工作状态，应力与应变之间呈线性关系。
随着荷载的增加，混凝土开始出现裂缝，裂缝的扩展和分布受到钢筋的约束作用，形成了一种复杂的应力传递机制。
钢筋通过裂缝与混凝土之间的粘结力传递应力，有效地延缓了裂缝的进一步发展。
钢筋混凝土板偏心受压破坏全过程非线性分析The Nonlinear Analysis for Compressive Failure of Reinforced ConcreteSlab under Eccentric Compressive LoadPIAO Zhe-hao1,SONG Li2,3,SONG Wan-zeng2,3,QIAO Rui-she2,3(1.Water Resources Development and Management Master Station of the Ministry of Water Resources, Beijing *****,China;2.Yellow River Institute of Hydraulic Research,Zhengzhou *****,China;3.Research Center on Levee Safety Disaster Prevention Ministry of Water Resources,Zhengzhou *****,China)Abstract:According to core issues of safety evaluation in sluice structure, it designed an experimental model and carried out some experiments to study the calculation of ultimate bearing capacity of slabs. In the research, nonlinear finite element analysis theory of reinforced concrete was adopted, and a separated finite element model of reinforced concrete was built, considering material nonlinearity of concrete, bond-slip relationship between steel bars and concrete, the state nonlinear of structure. Aiming at the respective strain-stress relationship and bond-slip relationship between concrete and steel bar, the paper researched the key parameters combined with practical engineering and experiment, and obtained practical parameters. Based on *****.0 platform of general finite element program, a simulation calculation was developed. Moreover, the calculation results shows that the analysis is correct compared with experiment results from three aspects, including fracture distribution, ultimate bearing capacity and deflection.Key words: the safety appraisal of sluice;eccentric compression;reinforced concrete slab;the whole process of failure;nonlinear analysis水闸在使用过程中,由于受到荷载,在恶劣环境和不合理运用方式等因素的作用下,产生裂缝、碳化、钢筋锈蚀、表面冲刷、混凝土强度改变等方面的不利缺陷,当缺陷达到一定程度后会大大降低水闸安全性,对水闸功能的发挥产生重要影响。
基于ABAQUS的混凝土梁柱节点非线性分析_万翱宙混凝土梁柱节点是结构中重要的连接部分，其受力性能直接影响整个结构的强度和刚度。
在实际工程中，由于加载过程中节点发生的非线性变形和裂缝扩展会对结构的性能产生较大影响，因此有必要进行混凝土梁柱节点的非线性分析。
ABAQUS是一种强大的有限元分析软件，可以进行复杂结构的非线性分析。
在混凝土梁柱节点的非线性分析中，ABAQUS可以模拟混凝土的材料非线性行为以及节点的几何非线性变形。
首先，对于混凝土的材料非线性行为，ABAQUS可以采用合适的本构模型来模拟。
常用的混凝土本构模型有弹塑性本构模型、本构模型和等。
通过输入混凝土的材料参数，可以利用ABAQUS进行材料的非线性分析。
其次，对于节点的几何非线性变形，ABAQUS可以通过采用非线性几何分析来模拟。
在非线性几何分析中，ABAQUS可以实现节点的大变形和分析。
在进行混凝土梁柱节点非线性分析时，应按照以下步骤进行：1.建模：使用ABAQUS的建模工具创建梁柱节点的三维有限元模型。
模型中要包含梁柱节点的几何形状和尺寸以及与其相连的构件。
2.定义材料属性：输入混凝土的本构模型和材料参数。
根据实际情况选择适当的本构模型，并输入相应的参数。
3.定义加载条件：定义加载条件，包括节点所受的力和位移。
可以选择静力加载或动力加载，根据实际情况进行设置。
4.网格划分：划分网格，将节点模型离散为有限元网格。
网格划分应合理，以保证计算结果的准确性和稳定性。
5.设置边界条件：根据实际情况设置节点的边界条件。
边界条件应包括支座条件、固定边界条件等，以模拟节点在实际结构中的受限情况。
6.运行分析：运行分析，得到节点在加载过程中的应力、应变和变形等结果。
可以利用ABAQUS的后处理工具进行分析结果的展示和分析。
综上所述，基于ABAQUS进行混凝土梁柱节点的非线性分析需要进行合适的模型建立、材料参数输入、加载条件设置、网格划分和边界条件设置等步骤，并通过运行分析和后处理工具得到节点的应力、应变和变形等结果，从而评估节点的受力性能。
ABAQUS 在大体积钢筋混凝土非线性有限元分析中的应用评述张 伟,伍鹤皋,苏 凯(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072)摘 要:本文首先对大型通用有限元软件ABAQUS 在大体积混凝土有限元分析中的应用进行了评述,着重从混凝土的非线性本构关系和破坏准则,受拉开裂后的行为,钢筋的本构关系,非线性方程组解法等方面论述;然后结合三峡水电站引水管道模型试验资料,进行钢筋混凝土非线性分析,并与试验结果对比评述,论证软件的实际应用能力。
关键词:固体力学;ABAQUS 应用;评论;大体积钢筋混凝土结构;非线性有限元;模型试验中图分类号:O34文献标识码:AR evie w for application of ABAQUS in nonlinear FEManalysis of m ass reinforced concreteZH ANG Wei ,W U Hegao ,S U K ai(State K ey Laboratory o f Water Resources and Hydropower Engineering Science ,Wuhan Univer sity ,Wuhan 430072)Abstract :The application of ABAQUS in FE M analysis of mass rein forced concrete is reviewed in this paper.The nonlinear constitutive relationship and failure criterion of concrete ,post cracking behavior ,constitutive relationship of bar and method of s olving nonlinear equations are discussed.Then ,based on the data of penstocks in Three G orges Hydropower Station ,a nonlinear analysis is done to verify the calculating valid and accuracy.K ey w ords :s olid mechanics ;application of ABAQUS ;review ;mass rein forced concrete ;nonlinear FE M ;m odel experiment收稿日期:2004206224作者简介:张伟,1977年生,男,博士研究生1 引言ABAQUS 是有代表性的大型通用有限元软件,在我国土木工程结构分析方面应用日益广泛。
钢筋混凝土梁的受弯破坏实验报告引言钢筋混凝土结构在建筑工程中得到广泛应用，钢筋混凝土梁是其中的重要构件之一。
为了研究钢筋混凝土梁在受弯加载下的破坏机制，进行了一系列实验。
本报告旨在总结和分析钢筋混凝土梁受弯破坏实验的结果，为工程实践提供参考。
实验目的本次实验旨在研究钢筋混凝土梁在受弯加载下的破坏形态和破坏机制，分析其受力性能以及承载力等相关参数。
实验方法1.材料选择：本次实验所用材料为标准混凝土和钢筋。
2.试验样品：选取具有一定规格的钢筋混凝土梁作为试验样品。
3.加载方式：以逐渐增加加载力的方式对梁进行受弯加载，记录加载过程中的变形和裂缝情况。
4.数据采集：实时记录试验中的加载力、挠度等数据，以便后续分析。
实验结果经过实验得到的主要结果如下： 1. 破坏形态：在加载逐渐增加的过程中，钢筋混凝土梁出现裂缝，并最终以裂缝扩展为主要破坏形态。
2. 破坏机制：梁在受弯加载下，裂缝逐渐扩展，混凝土逐渐破坏，钢筋暴露并发生变形，最终导致梁的失效。
3. 承载力分析：通过实验数据分析，得出钢筋混凝土梁的承载力大小，以便工程设计中的计算和预测。
1结论通过本次钢筋混凝土梁的受弯破坏实验，我们对其破坏形态和机制有了更深入的了解。
实验结果有助于完善钢筋混凝土结构设计的相关标准，并为工程实践提供可靠的参考。
同时，本实验也为进一步深入钻研钢筋混凝土结构的受力性能和破坏机制奠定了基础。
参考文献1.张三, 李四. 钢筋混凝土结构原理. 北京: 科学出版社, 2010.2.王五, et al. 钢筋混凝土结构设计手册. 上海: 上海科技出版社, 2015.2。
钢筋混凝土梁的Abaqus非线性有限元分析摘要：本文介绍了混凝土损伤塑性模型的原理、钢筋和混凝土材料的塑性计算过程、混凝土损伤因子的定义及计算。
依据混凝土规范，采取半理论半经验法推导出普遍适用的混凝土损伤塑性模型，然后考虑材料非线性和几何非线性，对一根钢筋混凝土悬臂梁进行了精细化有限元分析，探讨了混凝土损伤对计算结果的影响等问题，为进一步利用ABAQUS对钢筋混凝土进行有限元分析提供了参考。
关键词：损伤塑性模型；有限元；ABAQUS钢筋混凝土结构在土木中应用广泛。
目前常采用试验或数值模拟的方法来研究结构的力学行为。
试验结果较可靠，但费用高、周期长。
随着计算机有限元分析的发展，使得复杂结构的模拟得以实现。
在数值分析中，主要考虑混凝土材料的本构模型，然而，由于混凝土材料的特殊性，虽然已出现各种本构模型，但是仍未见公认的模拟本构关系的理论[1]。
混凝土的本构关系主要是表达混凝土在多轴应力作用下的应力—应变关系，应力—应变曲线由上升段和下降应变软化段组成，特别是对下降段,它具有裂缝逐渐扩展，卸载时弹性软化等特点，而非线性弹性、弹塑性理论很难描述这一特性。
损伤力学理论既考虑混凝土材料在未受力的初始裂缝的存在，也可反映在受力过程中由于损伤积累而产生的裂缝扩展，从而导致的应变软化。
因而近年来不少学者致力于将损伤力学用于混凝土材料，并建立相应的本构关系[2]。
ABAQUS是大型通用的有限元分析软件，其具有强大的非线性分析能力[3]，ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型采用各向同性弹性损伤结合各向同性拉伸与压缩塑性理论来表征混凝土的非线性行为,是一个基于塑性的连续介质损伤模型,又结合非关联多重硬化塑性和各向同性弹性损伤理论表征材料断裂过程中发现的不可逆损伤行为[4]。
该模型可用于单向加载、循环加载及动态加载等情况，具有较好的收敛性。
本文把规范[5]建议的混凝土本构关系应用到损伤塑性模型，对一悬臂梁[6]进行精细的有限元建模计算和探讨。
