混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布方法
（1）《混凝土结构设计规范》GB50010—2002第5章5.3节中规定：房屋建筑中的钢筋混凝土连续粱和连续单向板，宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法，其内力值可由弯矩调幅法确定。框架、框架-剪力墙结构的梁以及双向板等，经过弹性分析求得内力后，也可对支座或节点弯矩进行调幅，并确定相应的跨中弯矩。
按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件，尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。
对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。承受均布荷载的周边支承的双向矩形板，可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计，同时应满足正常使用极限状态的要求。
（2）《高规》第5章第5.l节和5.2节中规定：
高层建筑结构的内力与位移可按弹性方法计算。框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。
在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，并应符合下列规定：
1）装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为O.7～0.8；现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8～0.9.
2）框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；
3）应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合；
4）截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
在内力与位移计算中，抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于O.5。
（3）钢筋混凝土材料的结构构件具有塑性变形内力重分布的性能。连续单向板及双向板按塑性计算降低支座弯矩加大跨中弯矩，如果施工中操作人员踩支座钢筋减小板计算有效高度`h_o`.对提高板的承载力是有利的。框架梁和连粱在竖向荷载作用下梁端弯矩进行调幅加大跨中弯矩，对活荷载的不利分布影响是有效的措施。
（4）梁和板考虑塑性变形内力重分布及按弹性计算时，在正常使用情况下都不应出现裂缝。
《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51：93第3.0.5条规定：经弯矩调整后，构件在使用阶段不应出现塑性铰；同时，构件在正常使用极限状态下的变形和裂缝宽度应符合现行的国家标准《混凝土结构设计规范》的规定。
詞蹄輿強薦起本來蛍裂議可創掲?來歌方函峙 *Maｔeriａl, Name=C25 *Coｎcｒｅｔe ｐrｅssioｎharｄｅninｇ 哘薦(ｋＮ/m2)本來哘延 1１690、, 0 16７00、,０、000８08693 1３２３9、8, 0、00２33739 ９８４１、２7, 0、００３863８9 7674、36，０、00５346４ ６248、4９, 0、00680245 525５、01, 0、00824305 45２7、9８，０、0096７4１4 3974、７3, 0、0１109９ 3540、4,0、01２5197 ＊Ｃoncreｔｅtｅnｓｉoｎｓｔifｆｅｎing １7９7、8, ０ 1７80、，０、0０0０25515 11９1、06, 0、000１35635 ８5９、48３, ０、0０02３6563 684、527，0、00０3３１898 5７６、455, ０、０0０4２484４ 502、469，0、０005１6573 448、233, 0、000607596 406、５1９, 0、00069８173 ３73、278, ０、00078８４46 １31、57, 0、０0３558７6 ＊Materｉal, Naｍｅ＝C30 *Concrｅte presｓｉon ｈarｄening 14070、, 0 20100、, 0、０008018９8 1４636、６, 0、０024５5９１ 1007３、3, 0、004０7992 ７５00、85, 0、005６3７5６ ５９３1、１3, ０、00７1617９ 4889、８6,０、008668３9 4153、４9,０、0101648 3607、，０、01１655 ３18６、09, ０、0131409 ＊Ｃｏncｒete ｔeｎｓion ｓtiffening ２０30、1，0 2010、, 0、０00０2８25６３ 1232、19, 0、0０0１4944 84９、０73, 0、０0025７46６ 660、524, ０、0003５9008 548、３71, 0、０0０458０02 473、４0４, 0、000555７57 419、35７, 0、０0065２８1５
4.5.2 混凝土和其它准脆性材料的塑性损伤模型 这部分介绍的是ABAQUS提供分析混凝土和其它准脆性材料的混凝土塑性损伤模型。ABAQUS 材料库中也包括分析混凝的其它模型如基于弥散裂纹方法的土本构模型。他们分别是在ABAQUS/Standard “An inelastic constitutive model for concrete,” Section 4.5.1, 中的弥散裂纹模型和在ABAQUS/Explicit, “A cracking model for concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3中的脆性开裂模型。 混凝土塑性损伤模型主要是用来为分析混凝土结构在循环和动力荷载作用下的提供一个普遍分析模型。该模型也适用于其它准脆性材料如岩石、砂浆和陶瓷的分析；本节将以混凝土的力学行为来演示本模型的一些特点。在较低的围压下混凝土表现出脆性性质，主要的失效机制是拉力作用下的开裂失效和压力作用下的压碎。当围压足够大能够阻止裂纹开裂时脆性就不太明显了。这种情况下混凝土失效主要表现为微孔洞结构的聚集和坍塌，从而导致混凝土的宏观力学性质表现得像具有强化性质的延性材料那样。 本节介绍的塑性损伤模型并不能有效模拟混凝土在高围压作用下的力学行为。而只能模拟混凝土和其它脆性材料在与中等围压条件（围压通常小于单轴抗压强度的四分之一或五分之一）下不可逆损伤有关的一些特性。这些特性在宏观上表现如下： ?单拉和单压强度不同，单压强度是单拉强度的10倍甚至更多； ?受拉软化，而受压在软化前存在强化； ?在循环荷载(压)下存在刚度恢复； ?率敏感性，尤其是强度随应变率增加而有较大的提高。 概论 混凝土非粘性塑性损伤模型的基本要点介绍如下： 应变率分解 对率无关的模型附加假定应变率是可以如下分解的： 是总应变率，是应变率的弹性部分，是应变率的塑性部分。 应力应变关系 应力应变关系为下列弹性标量损伤关系： 其中是材料的初始（无损）刚度，是有损刚度，是刚度退化变量其值在0（无损）到1（完全失效）之间变化，与失效机制（开裂和压碎）相关的损伤导致了弹性刚度的退化。在标量损伤理论框架内，刚度退化是各向同性的，它可由单个标量d来描述。按照传统连续介质力学观点，有效应力可定义如下：
混凝土和其它准脆性材料的塑性损伤模型 这部分介绍的是ABAQUS提供分析混凝土和其它准脆性材料的混凝土塑性损伤模型。ABAQUS 材料库中也包括分析混凝的其它模型如基于弥散裂纹方法的土本构模型。他们分别是在ABAQUS/Standard “An inelastic constitutive model for concrete,” Section 4.5.1, 中的弥散裂纹模型和在ABAQUS/Explicit, “A cracking model for concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3中的脆性开裂模型。 混凝土塑性损伤模型主要是用来为分析混凝土结构在循环和动力荷载作用下的提供一个普遍分析模型。该模型也适用于其它准脆性材料如岩石、砂浆和陶瓷的分析；本节将以混凝土的力学行为来演示本模型的一些特点。在较低的围压下混凝土表现出脆性性质，主要的失效机制是拉力作用下的开裂失效和压力作用下的压碎。当围压足够大能够阻止裂纹开裂时脆性就不太明显了。这种情况下混凝土失效主要表现为微孔洞结构的聚集和坍塌，从而导致混凝土的宏观力学性质表现得像具有强化性质的延性材料那样。 本节介绍的塑性损伤模型并不能有效模拟混凝土在高围压作用下的力学行为。而只能模拟混凝土和其它脆性材料在与中等围压条件（围压通常小于单轴抗压强度的四分之一或五分之一）下不可逆损伤有关的一些特性。这些特性在宏观上表现如下： ?单拉和单压强度不同，单压强度是单拉强度的10倍甚至更多； ?受拉软化，而受压在软化前存在强化； ?在循环荷载(压)下存在刚度恢复； ?率敏感性，尤其是强度随应变率增加而有较大的提高。 概论 混凝土非粘性塑性损伤模型的基本要点介绍如下： 应变率分解 对率无关的模型附加假定应变率是可以如下分解的： 是总应变率，是应变率的弹性部分，是应变率的塑性部分。 应力应变关系 应力应变关系为下列弹性标量损伤关系： 其中是材料的初始（无损）刚度，是有损刚度，是刚度退化变量其值在0（无损）到1（完全失效）之间变化，与失效机制（开裂和压碎）相关的损伤导致了弹性刚度的退化。在标量损伤理论框架内，刚度退化是各向同性的，它可由单个标量d来描述。按照传统连续介质力学观点，有效应力可定义如下：
混凝土动力弹塑性分析的材料非线性参数取值 *Material, Name=C25 *Concrete compression hardening 应力 (kN/m2)塑性应变 11690.,0 16700.,0.000808693 13239.8,0.00233739 9841.27,0.00386389 7674.36,0.0053464 6248.49,0.00680245 5255.01,0.00824305 4527.98,0.00967414 3974.73,0.011099 3540.4,0.0125197 *Concrete tension stiffening 1797.8,0 1780.,0.000025515 1191.06,0.000135635 859.483,0.000236563 684.527,0.000331898 576.455,0.000424844 502.469,0.000516573 448.233,0.000607596 406.519,0.000698173 373.278,0.000788446 131.57,0.00355876 *Material, Name=C30 *Concrete compression hardening 14070.,0 20100.,0.000801898 14636.6,0.00245591 10073.3,0.00407992 7500.85,0.00563756 5931.13,0.00716179 4889.86,0.00866839 4153.49,0.0101648 3607.,0.011655 3186.09,0.0131409 *Concrete tension stiffening 2030.1,0
7 内力组合及内力调整 内力组合 各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行增幅。分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。 1）、在恒载和活载作用下，跨间max M 可以近似取跨中的M 代替，在重力荷载代表值和水平地震作用下，跨内最大弯矩max M 采用解析法计算：先确定跨内最大弯矩max M 的位置，再计算该位置处的max M 。当传到梁上的荷载为均布线荷载或可近似等效为均布线荷载时，按公式7-1计算。计算方式见图7-1、7-2括号内数值，字母C 、D 仅代表公式推导，不代表本设计实际节点标号字母。 2max 182M M M ql +≈-右左 且满足2max 1 16 M ql = （7-1） 式中：q ——作用在梁上的恒荷载或活荷载的均布线荷载标准值； M 左、M 右——恒载和活载作用下梁左、右端弯矩标准值； l ——梁的计算跨度。 2）、在重力荷载代表值和地震作用组合时，左震时取梁的隔离体受力图，见图7-1所示, 调幅前后剪力值变化,见图7-2。 图7-1 框架梁内力组合图
图7-2 调幅前后剪力值变化 图中：GC M 、GD M ——重力荷载作用下梁端的弯矩； EC M 、CD M ——水平地震作用下梁端的弯矩 C R 、 D R ——竖向荷载与地震荷载共同作用下梁端支座反力。 左端梁支座反力：()C 1 =2GD GC EC ED ql R M M M M l --++； 由0M d dx =，可求得跨间max M 的位置为:1C /X R q = ； 将1X 代入任一截面x 处的弯矩表达式,可得跨间最大弯矩为： 弯矩最大点位置距左端的距离为1X ，1=/E X R q ；()101X ≤≤； 最大组合弯矩值：2max 1/2GE EF M qX M M =-+； 当10X <或11X >时，表示最大弯矩发生在支座处，取1=0X 或1=X l ，最大弯矩组合设计值的计算式为：2max C 11/2GE EF M R X qX M M =--+； 右震作用时，上式中的GE M 、EF M 应该反号。 柱上端控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到控制截面处的值。为了简化计算，也可以采用轴线处内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第条规定：A 级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%，不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%；B 级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。 框架梁控制截面的内力组合 1、不考虑地震作用组合下的梁端弯矩设计值的组合。 ①、基本组合： Qk Gk S S M 4.12.1+=；Qk Gk S S M ??+=7.04.135.1； ②、风荷载作用下的不利组合（不考虑活载）： )(4.12.1左Wk Gk S S M +=；)(4.12.1右Wk Gk S S M +=； ③、风荷载作用下的有利组合（不考虑活载）： )(4.10.1左Wk Gk S S M +=；)(4.10.1右Wk Gk S S M +=； ④、风荷载作用下的不利组合（考虑活载）： ())(4.14.19.02.1左Wk Qk Gk S S S M ++=；())(4.14.19.02.1右Wk Qk Gk S S S M ++=； ⑤、风荷载作用下的有利组合（考虑活载）： ())(4.14.19.00.1左Wk Qk Gk S S S M ++=；())(4.14.19.00.1右Wk Qk Gk S S S M ++=； 2、考虑地震作用组合下的梁端弯矩设计值的组合。 ()（左）Ek Qk Gk S S S M 3.15.02.1++=；()（右）Ek Qk Gk S S S M 3.15.02.1++=；
Abaqus 混凝土损伤塑性模型的参数标定 1. 塑性参数（Plasticity ） 1) 剪胀角（Dilation Angle ） = 30° 2) 流动势偏移量（Eccentricity ） 3) 双轴受压与单轴受压极限强度比 = 1.16 4) 不变量应力比 = 0.667 5) 粘滞系数（Visosity Parameter ） = 0.0005 2. 受压本构关系 应力-Yield Stress ：第一行应输入本构模型刚进入非弹性段非弹性应变为0时所对应的应力。 非弹性应变-Inelastic Strain （受拉时为开裂应变-Cracking Strain ）：根据应力按混凝土本构模型得出对应的应变值，并通过 , 和 ，得出非弹性应变。 3. 受压损伤因子（Damage Parameter ）计算 根据《Abaqus Analysis User's Manual (6.10)》 - 20.6.3 “Concrete damaged plasticity ”中公式： 假设非弹性应变 in c ε中塑性应变 pl c ε所占的比例为c β，通过转换可得损伤因子c d 的计算公式： () () 0 011in c c in c c c c E E d βεσβε-=+- 根据《ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证》规定，混凝土受压时c β的取值范围为0.35 ~ 0.7。
4. 受拉损伤因子（Damage Parameter ）计算 受拉损伤因子的计算与受压损伤因子的计算方法基本相同，只需将对应受压变量更换为受拉即可： () () 0011in t t in t t t t E E d βεσβε-=+- 而根据参考文献混凝土受拉时t β的取值范围为0.5 ~ 0.95。 5. 损伤恢复因子 受拉损伤恢复因子（Tension Recovery ）：缺省值0t w =。 受压损伤恢复因子（Compression Recovery ）：缺省值1c w =。
混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布方法 （1）《混凝土结构设计规范》GB50010—2002第5章5.3节中规定：房屋建筑中的钢筋混凝土连续粱和连续单向板，宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法，其内力值可由弯矩调幅法确定。框架、框架-剪力墙结构的梁以及双向板等，经过弹性分析求得内力后，也可对支座或节点弯矩进行调幅，并确定相应的跨中弯矩。 按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件，尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。 对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。承受均布荷载的周边支承的双向矩形板，可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计，同时应满足正常使用极限状态的要求。 （2）《高规》第5章第5.l节和5.2节中规定： 高层建筑结构的内力与位移可按弹性方法计算。框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。 在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，并应符合下列规定： 1）装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为O.7～0.8；现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8～0.9. 2）框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；
3）应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合； 4）截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。 在内力与位移计算中，抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于O.5。 （3）钢筋混凝土材料的结构构件具有塑性变形内力重分布的性能。连续单向板及双向板按塑性计算降低支座弯矩加大跨中弯矩，如果施工中操作人员踩支座钢筋减小板计算有效高度`h_o`.对提高板的承载力是有利的。框架梁和连粱在竖向荷载作用下梁端弯矩进行调幅加大跨中弯矩，对活荷载的不利分布影响是有效的措施。 （4）梁和板考虑塑性变形内力重分布及按弹性计算时，在正常使用情况下都不应出现裂缝。 《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51：93第3.0.5条规定：经弯矩调整后，构件在使用阶段不应出现塑性铰；同时，构件在正常使用极限状态下的变形和裂缝宽度应符合现行的国家标准《混凝土结构设计规范》的规定。
Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 【壹讲壹插件】欢迎转载，作者：星辰-北极星，QQ群：431603427 https://www.doczj.com/doc/358712845.html, Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 (1) 第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 (2) 1.1概要 (2) 1.2学习笔记 (2) 1.3 参数定义与说明 (3) 1.3.1材料模型选择：Concrete Damaged Plasticity (3) 1.3.2 混凝土塑性参数定义 (3) 1.3.3 混凝土损伤参数定义： (4) 1.3.4 损伤参数定义与输出损伤之间的关系 (4) 1.3.5 输出参数： (4) 第二部分：根据GB50010-2010定义材料损伤值 (5) 第三部分：星辰-北极星插件介绍：POLARIS-CONCRETE (6) 3.1 概要 (6) 3.2 插件的主要功能 (6) 3.3 插件使用方法： (6) 3.3.1 插件界面： (6) 3.3.2 生成结果 (7) 3.4、算例： (9) 3.4.1三维实体简支梁模型说明 (9) 3.4.2 计算结果： (9)
第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 1.1概要 首先我要了解Abaqus内自带的参数模型是怎样的，了解其塑性模型，进而了解其损伤模型，其帮助文档Abaqus Theory Manual 4.5.1 An inelastic constitutive model for concrete讲述的是其非弹性本构，4.5.2 Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials则讲述的塑性损伤模型，同时在Abaqus Analysis User's Manual 22.6 Concrete也讲述了相应的内容。 1.2学习笔记 1、混凝土塑性损伤本构模型中的损伤是一标量值，数值范围为（0无损伤~1完全失效[对于混凝土塑性损伤一般不存在]）； 2、仅适用于脆性材料在中等围压条件（为围压小于轴抗压强度1/4）； 3、拉压强度可设置成不同数值； 4、可实现交变载荷下的刚度恢复；默认条件下，由拉转压刚度恢复，由压转拉刚度不变； 5、强度与应变率相关； 6、使用的是非相关联流动法则，刚度矩阵为非对称，因此在隐式分析步设置时，需在分析定义other-》Matrix storate-》Unsymmetric。
建筑施工：混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布方法（1）《混凝土结构设计规范》GB500102002第5章5.3节中规定： 房屋建筑中的钢筋混凝土连续粱和连续单向板，宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法，其内力值可由弯矩调幅法确定。框架、框架-剪力墙结构的梁以及双向板等，经过弹性分析求得内力后，也可对支座或节点弯矩进行调幅，并确定相应的跨中弯矩。 按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件，尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。 对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。承受均布荷载的周边支承的双向矩形板，可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计，同时应满足正常使用极限状态的要求。 （2）《高规》第5章第5.l节和5.2节中规定： 高层建筑结构的内力与位移可按弹性方法计算。框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。 在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，并应符合下列规定： 1）装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为O.7～0.8；现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8～0.9. 2）框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；
3）应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合； 4）截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%. 在内力与位移计算中，抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于O.5. （3）钢筋混凝土材料的结构构件具有塑性变形内力重分布的性能。 连续单向板及双向板按塑性计算降低支座弯矩加大跨中弯矩，如果施工中操作人员踩支座钢筋减小板计算有效高度`h_o`.对提高板的承载力是有利的。框架梁和连粱在竖向荷载作用下梁端弯矩进行调幅加大跨中弯矩，对活荷载的不利分布影响是有效的措施。 （4）梁和板考虑塑性变形内力重分布及按弹性计算时，在正常使用情况下都不应出现裂缝。 《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51：93第3.0.5条规定：经弯矩调整后，构件在使用阶段不应出现塑性铰；同时，构件在正常使用极限状态下的变 形和裂缝宽度应符合现行的国家标准《混凝土结构设计规范》的规定。
混凝土的技术参数解释较详细 混凝土英文：Concretes 搅拌中的混凝土混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。 混凝土也称砼，是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，使其使用范围出十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。[编辑本段]混凝土的历史;混凝土锯片可以追溯到古老的年代，其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛（见无机胶凝材料）。 20世纪初，有人发表了水灰比等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来，广泛应用减水
剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土；高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土；多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。 混凝土- 混凝土的种类按胶凝材料分有：①无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等； ②有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按容重分有:①重混凝土,容重2600～5500公斤/立方米甚至更大； ②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右；③轻混凝土，容重为500～1900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。 按使用功能分主要有：结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。 按施工工艺分主要有：离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有：干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流 态混凝土等。[编辑本段]混凝土的原材料水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变
Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials Products: Abaqus/Standard Abaqus/Explicit This section describes the concrete damaged plasticity model provided in Abaqus for the analysis of concrete and other quasi-brittle materials. The material library in Abaqus also includes other constitutive models for concrete based on the smeared crack approach.These are the smeared crack model in Abaqus/Standard,described in “Aninelastic constitutive model for concrete,”Section 4.5.1, and the brittle cracking model in Abaqus/Explicit, described in “A cracking modelfor concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3. stiffness recovery effects during cyclic loading; and rate sensitivity, especially an increase in the peak strength with strain rate. The plastic-damage model in Abaqus is based on the models proposed by Lubliner et al. (1989)and by Lee and Fenves (1998).The model is described in the remainder of this section.An overview of the main ingredients of the model is given first,followed by a more detailed discussion of the different aspects of the constitutive model. Overview
钢筋混凝土连续梁塑性内力重分布浅析 钢筋混凝土连续梁、板结构在建筑中应用十分广泛，一些物殊结构，如水池的顶和底板，烟囱的板式基础也都是连续梁、板结构，因此结构计算和构造的正确性，对建筑的安全使用和经济效益有着非常重要的意义。 钢筋混凝土连续梁属于超静定结构，其内力分布与各截面间的刚度比值有关。按弹性理论计算时，内力与荷载成线性关系。内力分布规律始终不变，即认为结构的刚度不变，显然这与钢筋混凝土结构受力性能不符。事实上由于混凝土受拉区裂缝的出现和开展，受压区混凝土的塑性变形，特别是受拉钢筋屈服后的塑性变形，各截面刚度比值不断变化，内力与荷载不再是线性的，而是非线性的，即结构的内力分布规律与按弹性理论计算的分布规律不同，因此在连续梁实际受力过程中，就要考虑塑性内力重分布的问题，这样就能真实正确的计算连续梁的承载能力。笔者就下面几个方面浅谈对塑性内力重布的理解。 一、超静定结构才有内力的塑性重分布 静定结构的内力分布规律（不是指数值）是由静力平衡条件确定的，与截面几何特征、材料及荷载的增大等无关。所以静定期结构不存在内力的重分布问题。可见，内力塑性重分布的研究对象是超静定结构中的内力，相当于超静定钢筋混凝土结构的结构力学。 二、内力塑性重分布的阶段性 内力的塑性重分布可分为两个阶段，第一阶段是由于截面间刚度比例的改变，引起了内力不再服从弹性理论规律，而按弹塑性规律分布，通常指从截面开裂至第一个塑性铰即将形成的那个过程。第二阶段是指由于塑性铰的出现改变了结构的计算图式从而使内力经历了一个重新分布的过程。显然和二阶段的内力重分布比第一阶段的内力重分布显著得多。所以严格地说，第一阶段是内力的弹塑性重分布，而第二阶段才是真正的内力塑性重分布。在和二阶段中，内力重分布的发展程度，主要取决于塑性铰的转动能力。如果首先出现的塑性铰都具有足够的转动能力，即能保证紧后一个使结束构变为几何可变体系的塑性铰的形成（保证结构不因其他原因如受剪而破坏），就称职为完全的内力重分布，如果在塑性铰的转动过程中混凝土被压碎，而这时另一塑性铰的尚未形成，则称为不完全的内力重分布。 三、考虑内力塑性重分布计算方法与此同时弹性理论计算方法的区别 （1）考虑内力塑性重分布的计算比较真实。按弹性理工科论求得的内力，在出现裂缝之后的超静定结构中是不真实的，现在通常采用的内力按弹性理论计算，而截面按极限状态设计的设计方法是自相联系矛盾的，并且弹性理论对超静定结构破坏的判别只是以在一截面出现塑性能铰为依据，故不能真实地估计结构的承载能力。但是考虑内力塑性重分布后所求得的内力是比较真实的，也克服了
混凝土材料的塑性参数
詞蹄輿強薦起本來蛍裂議可創掲?來歌方函峙*Material, Name=C25 *Concrete compression hardening 哘薦(kN/m2) 本來哘延 11690., 0 16700., 0.000808693 13239.8, 0.00233739 9841.27, 0.00386389 7674.36, 0.0053464 6248.49, 0.00680245 5255.01, 0.00824305 4527.98, 0.00967414 3974.73, 0.011099 3540.4, 0.0125197 *Concrete tension stiffening 1797.8, 0 1780., 0.000025515 1191.06, 0.000135635 859.483, 0.000236563 684.527, 0.000331898 576.455, 0.000424844 502.469, 0.000516573 448.233, 0.000607596 406.519, 0.000698173 373.278, 0.000788446
131.57, 0.00355876 *Material, Name=C30 *Concrete compression hardening 14070., 0 20100., 0.000801898 14636.6, 0.00245591 10073.3, 0.00407992 7500.85, 0.00563756 5931.13, 0.00716179 4889.86, 0.00866839 4153.49, 0.0101648 3607., 0.011655 3186.09, 0.0131409 *Concrete tension stiffening 2030.1, 0 2010., 0.0000282563 1232.19, 0.00014944 849.073, 0.000257466 660.524, 0.000359008 548.371, 0.000458002 473.404, 0.000555757 419.357, 0.000652815 378.298, 0.00074944 345.892, 0.000845777 118.271, 0.00380631
. 詞蹄輿強薦起本來蛍裂議可創掲?來歌方函峙*Material, Name=C25 *Concrete compression hardening 哘薦(kN/m2) 本來哘延 11690., 0 16700., 0.000808693 13239.8, 0.00233739 9841.27, 0.00386389 7674.36, 0.0053464 6248.49, 0.00680245 5255.01, 0.00824305 4527.98, 0.00967414 3974.73, 0.011099 3540.4, 0.0125197 *Concrete tension stiffening 1797.8, 0 1780., 0.000025515 1191.06, 0.000135635 859.483, 0.000236563 684.527, 0.000331898 576.455, 0.000424844 502.469, 0.000516573 448.233, 0.000607596 406.519, 0.000698173 373.278, 0.000788446 131.57, 0.00355876 *Material, Name=C30 *Concrete compression hardening 14070., 0 20100., 0.000801898 14636.6, 0.00245591 10073.3, 0.00407992 7500.85, 0.00563756 5931.13, 0.00716179 4889.86, 0.00866839 4153.49, 0.0101648 3607., 0.011655 3186.09, 0.0131409 *Concrete tension stiffening
摘要：根据已建工程的施工经验，结合漫水湾塑性混凝土防渗墙的特点，介绍了塑性混凝土配合比的确定和对施工质量的控制。通过超声波检测表明，墙体整体均匀，致密性较好。 关键词：塑性砼；防渗墙；配合比；施工质量；控制 1概述 1.1漫水湾工程简介 漫水湾闸坝工程是国家重点工程大桥水库灌区的组成部分，是大桥水库二级控制性配水枢纽的首部。坝址位于四川凉山州冕宁县漫水湾镇安宁河中游上段。漫水湾闸坝坝高24m，坝轴线长279m，从左至右依次由土工膜心墙砂砾石副坝、左总干渠进水闸、两孔底孔冲砂闸、三孔表孔泄洪闸、右干渠进水闸及右岸混凝土重力坝构成。基础采用悬挂式塑性混凝土防渗墙和单排孔帷幕灌浆进行基础防渗，防渗墙最大深度41m，平均深度35m。防渗墙坐落在更新统桐子林组砂卵石堆积层上，局部穿过厚度较大的中细砂层。 1.2塑性混凝土简介 国外从20世纪60年代末开始采用塑性混凝土防渗墙，而我国是在80年代后期才首次应用成功的。这种材料的特点是抗压强度不高，一般可控制在R28＝0.5～2MPa，弹性模量较低，一般可控制在E28＝100～500MPa，渗透系数K＝ 1 ×10-6～1×10-7cm/s。 塑性混凝土与我国早期防渗墙采用的黏土混凝土有本质的区别。黏土混凝土仅是在配合比中加入了少量的黏土，水泥用量并未大幅度降低，掺加黏土的目的仅为了改善混凝土的和易性和便于钻凿接头孔，并无降低弹性模量的目的。在对墙体内力分析研究中发现，当墙体材料的弹性模量降低到1 000MPa以下
时，已经和周围介质（地基土）的弹性模量接近，此时墙体适应变形能力大为提高，墙体的内力大为降低，特别是在一般情况下墙内不产生拉应力，因而也不必担心墙体因拉应力太大而开裂破坏。因此，它特别适用于地震较频繁的地区和周围介质（地基土）为砂石的地基。塑性混凝土防渗墙具有在低强度和低弹性模量下适应地基应力变化的特点，确保墙体不被外力破坏，而不需提高混凝土的等级或增加钢筋笼，故能大大节省工程投资。 我国在1990年首次将塑性混凝土防渗墙应用于水口水电站上、下游围堰防渗墙。以后采用塑性混凝土防渗墙的水利水电工程有：册田水库坝体防渗墙，十三陵抽水蓄能电站下围堰防渗墙，小浪底工程上游围堰防渗墙，宜昌民强水库坝体防渗墙，三峡主围堰防渗墙，漫水湾闸坝及土工膜心墙副坝防渗墙（7 500m2）。 2塑性混凝土配合比的确定 塑性混凝土的配合比与常规混凝土的配合比间存在较大差异。常规混凝土具有成熟的经验配合比，而塑性混凝土的发展史短，缺乏经验配合比，已建工程中塑性混凝土的防渗墙的配合比存在较大差异。塑性混凝土防渗墙工程混凝土配合比及物理力学性能见表1［1、 2］。 塑性混凝土在配合比方面的特点是水泥用量较少，一般约为80～170kg/m3，此外还需掺加部分黏土或（和）膨润土（塑性指标较高），对其它材料用量的要求与一般混凝土基本相同。有关试验表明［3］，只掺加膨润土的塑性混凝土（A种）、只掺加黏土的混凝土（B种）和同时掺加膨润土和黏土的塑性混凝土（C种）的三种混凝土具有不同的R～E相关关系（如图1所示）。
詞蹄輿強薦起本來蛍裂議可創掲?來歌方函峙*Material, Name=C25 *Concrete compression hardening 哘薦(kN/m2) 本來哘延 11690., 0 16700., 0.000808693 13239.8, 0.00233739 9841.27, 0.00386389 7674.36, 0.0053464 6248.49, 0.00680245 5255.01, 0.00824305 4527.98, 0.00967414 3974.73, 0.011099 3540.4, 0.0125197 *Concrete tension stiffening 1797.8, 0 1780., 0.000025515 1191.06, 0.000135635 859.483, 0.000236563 684.527, 0.000331898 576.455, 0.000424844 502.469, 0.000516573 448.233, 0.000607596 406.519, 0.000698173 373.278, 0.000788446 131.57, 0.00355876 *Material, Name=C30 *Concrete compression hardening 14070., 0 20100., 0.000801898 14636.6, 0.00245591 10073.3, 0.00407992 7500.85, 0.00563756 5931.13, 0.00716179 4889.86, 0.00866839 4153.49, 0.0101648 3607., 0.011655 3186.09, 0.0131409 *Concrete tension stiffening 2030.1, 0 2010., 0.0000282563 1232.19, 0.00014944 849.073, 0.000257466 660.524, 0.000359008 548.371, 0.000458002 473.404, 0.000555757 419.357, 0.000652815 378.298, 0.00074944 345.892, 0.000845777
梁塑性内力重分布探索 摘要在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，通过调整使梁端的负弯矩减少，相应的增加跨中弯矩，使梁的上下部钢筋分布相对均匀些。 关键词内力重分布；塑性变形；弯矩调幅 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7～0.8；现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8～0.9，框架梁端的负弯矩条调幅后，梁跨中弯矩按平衡条件相应增大。 调幅条件是针对竖向荷载作用下的框架梁，设计中，我们对梁的配筋是见弯矩包络图，包络图的弯矩是先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，然后再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合得弯矩值， 截面设计时，框架梁跨中正截面的弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩的50%。 塑性内力重分布的原理：构建受力的时候变形是一定的，内力的分布规律也是一定的，再增加外力，结构由于几何变形，导致结构内部应力发生变化，这时内力发生重新分布的变化，如果中间材料出现塑性变形，就叫做塑性内力重分布。 首先是混凝土受弯构建塑性铰的形成。 这里我们浅说一下塑性铰与理想铰是两个不同的概念，时常讲到这里，大家容易把两者混淆， 理想铰不能传递内力，但是可以自由的转动，而塑性铰是可以传递一定的弯矩，极限弯矩，仅能在极限弯矩的作用下按极限弯矩作用的方向才生一定的转动，塑性铰不是发生在一个点，而是发生在局部的区域内。把塑性铰认为成实际的一点的实际的铰点是错误的理解。 我们现在设计的结构体系一般都是超静定结构，对于静定结构，当任意截面出现塑性铰时，就可使其变成了几何可变体系而丧失了承载能力，对于超静定结构，本身存在很多多余约束，构件某处出现塑性铰，并不能立刻时期变成可变体系，构件可以继续承载力，知道结构体系变成几何可变体系。 设计中哪些构建可以考虑塑性内力重分布而考虑调幅方法的呢 房屋建筑中钢筋混凝土连续梁和连续单向板，宜采用考虑内力重分布分析方法，内力由弯矩调幅法确定，框架框剪结构的梁以及双向板，经过弹性分析求得内力后，也可对支座或节点弯矩进行调幅，并确定相应的跨中弯矩。
塑性混凝土配合比试验研究及应用 作者:程瑶，张美霞单位:国地质大学土木工程系 [2006-7-7] 关键字:塑性混凝土-防渗墙-配合比 摘要:塑性混凝土作为一种新型的防渗墙墙体材料，在长江堤防防渗墙工程中得到了普遍的应用。为满足工程要求的强度、弹性模量、渗透系数等指标，对塑性混凝土进行了配合比试验，选出了符合工程要求的施工配合比。检测结果表明长江堤防防渗工程中塑性混凝土的各项指标均满足设计要求。塑性混凝土具有初始弹性模量低，极限变形大，渗透系数低的特点，能适应较大的变形，有利于改善防渗墙体的应力状态。 1 工程地质条件 武汉长江干堤加固工程拦江堤防渗墙起止桩号为8+300～10+500，全长2.2 km。堤身填筑土一般为历年分期填筑，就近取土加高培厚而成，主要为粉质粘土、砂壤土、壤土，部分堤段含有粉细砂、中细砂、碎石片、植物根茎等。填筑时压实程度不均匀，防渗性能差，极大地威胁着大堤的安全，必须采取防渗加固措施[1]。该段防渗加固的主体工程为塑性混凝土防渗墙。 2 塑性混凝土的特点 塑性混凝土是一种水泥用量很少并加入了膨润土(有时掺加粘土、粉煤灰)的混凝土，其水泥胶结物的粘结力低，从而使其强度大大降低，塑性变大。塑性混凝土防渗墙具有弹性模量低、极限应变大的优良特性，大大提高了防渗墙的安全性[2]。塑性混凝土的优良l生能主要取决于它的以下特性： (1)塑性混凝土具有极低的变形模量，而且可以人为控制其配合比，使其变形模量在较大范围内变化。 (2)塑性混凝土具有与土层形态非常相似的应力应变曲线，可以人为地选择与周围土层应力应变曲线相吻合的塑性混凝土配合比。 (3)塑性混凝土的极限应变值比普通混凝土大得多，普通混凝土的受压极限应变值为e =0.08% ～0. 3%，而塑性混凝土在无侧限条件下的极限应变超过1%，比普通混凝土大几倍甚至几十倍。 (4)在三向受力条件下塑性混凝土的强度有很大的提高，而且几乎与围压呈直线增大。这就意味着随着围压的增加，塑性混凝土的强度增加了，防渗墙的安全度得以提高。 3 塑性混凝土的技术指标 抗压强度R28=2 MPa；初始切线模量E0=300～600 MPa(最大允许值E0=1 000 MPa)；渗透系数K<1×10-7cm／s；浇筑时混凝土坍落度要求在18～24 cm；凝结时间：初凝>6.0 h，终凝<24.0 h。 4 施工配合比试验研究 4．1 主要原材料 (1)水泥：水泥为湖北黄冈水泥总厂生产的425号普通硅酸盐水泥，其主要力学指标符合GB171999标准。 (2)膨润土：试验使用湖南澧县湘北膨润土厂生产的膨润土。主要物理力学性能见表1。