基于ABAQUS三维梁单元的混凝土材料子程序二次开发

ABAQUS软件缺少能良好应用于三维梁单元动力弹塑性分析的混凝土材料模型。基于Scott-Kent-Park混凝土模型二次开发了适用于梁单元的混凝土材料子程序,并对框架柱、剪力墙构件的低周反复试验及框-剪结构振动台试验进行了模拟对比分析。结果表明,开发的混凝土材料子程序应用于三维梁单元弹塑性动力分析中具有良好的精度和收敛性,是对ABAQUS中的混凝土材料模型的有效扩充,可供三维结构动力时程分析参考。     

弹塑性动力时程分析若干问题的分析与探讨

分析并探讨了弹塑性动力时程的主流分析软件(ABAQUS)关于混凝土及钢管混凝土的本构关系、特殊情况下单元的选取、高振型阻尼比的影响、混凝土在重力作用下的本构关系和算法选择等方面的问题,并提出了相应解决方法,经理论分析与实际工程验证,其方法是可行的.此外,还对弹塑性动力时程分析软件的使用提出了建议.     

基于ABAQUS的混凝土材料非线性本构模型的研究

主要讨论了利用大型通用非线性有限元分析软件ABAQUS对钢筋混凝土构件进行非线性有限元分析,重点对ABAQUS提供的混凝土本构模型、破坏准则、钢筋的本构关系以及如何在ABAQUS中处理钢筋与混凝土的粘结滑移效应进行深入研究,并针对混凝土受拉区的非线性行为提出了固定弥散裂缝模型进行模拟。最后通过一个算例分析,将实验结果与数值模拟结果进行分析比较,证明了运用ABAQUS对钢筋混凝土构件进行分析有较好的精度。     

弹塑性动力时程分析概述

本文简要介绍了弹塑性动力时程分析的目的、原理和方法,对目前弹塑性动力时程分析软件的基本假定、模型、算法等方面作了扼要的描述和比较,并对上述软件的使用作出了建议。     

阻尼在结构动力计算中的理解与应用

阻尼作为反映结构振动过程中能量耗散的动力特性之一,不同于结构质量和刚度等其他动力特性可直接通过计算确定,在计算中通常需要抽象为数学模型。对结构设计中常见的阻尼数值模型进行了总结,对国内外规范和规程的阻尼使用方法进行了对比;基于结构运动方程,对比分析了常用的振型阻尼和瑞雷阻尼模型。以实际应用项目为背景,介绍了不同情况下阻尼的实现和分析方法,对阻尼模型的选择和阻尼比的取值进行了研究,并给出设计建议。对比分析了阻尼在动力弹塑性隐式分析和显式分析中的实现方法,基于ABAQUS/Explicit方法,对振型阻尼在显式分析中的应用方法进行了探讨和研究。     

混凝土及岩土材料破坏过程的弹塑性各向异性损伤数值模型及其应用

混凝土及岩土材料的破坏过程，是一个极其复杂和极富挑战的研究课题，是力学、材料和工程等学科的研究热点和难点之一。研究混凝土及岩土材料的破坏过程，对于实现从传统的状态(强度)设计理念向现代的过程设计理念转变。揭示混凝土及岩土材料破坏过程的非线性力学行为本质及其破坏机理，提高岩土工程设计水平，评价地下工程安全性能，合理进行地基、边坡工程维修和加固等，均具有重要的理论意义和工程实用价值。     

基于ABAQUS程序的结构静力和动力弹塑性分析

在ABAQUS有限元分析软件的基础上,开发了针对钢筋混凝土杆系结构弹塑性分析的混凝土材料子程序。在程序中,建立了基于应力-应变关系层面的材料非线性本构关系及滞回模型。通过分析钢筋混凝土杆件在不同受力和边界情况下的静力和动力往复性能,说明该本构模型能准确模拟杆件的性能。为了验证该程序分析结构的能力,建立了一个高层框架结构,进行了静力推覆和动力弹塑性时程分析,对结构的弹塑性有较准确的模拟,结果能够反应结构在地震时的性能,说明本程序具有良好的分析性能,可以进行钢筋混凝土高层结构的静力和动力弹塑性分析。     

纤维梁单元模型中钢筋模拟方法对比研究

对ABAQUS纤维梁单元模型中钢筋的模拟方法进行对比,并对钢筋混凝土框架结构隐式和显式弹塑性时程分析结果进行比较。钢筋混凝土纤维梁单元中钢筋可以采用钢筋纤维法和组合单元法两种方法进行模拟,对这两种钢筋模拟方法进行了详细对比分析,并对隐式动力时程分析和显式动力时程分析结果进行了比较。结果表明,两种钢筋模拟方法可以得到相近的时程分析结果,编制的显式混凝土单轴动力本构是正确的。     

基于ABAQUS的钢管混凝土柱有限元分析

ABAQUS作为一款大型有限元分析软件,其在工程结构研究领域得到了大量的应用。本文基于混凝土损伤塑形模型,采用该软件对两钢管混凝土轴压柱进行有限元模拟,讨论了钢管混凝土柱的三维非线性分析的建模方法和模型参数取值。研究了钢管混凝土柱的破坏特征、应力和应变特点等,并与试验结果对比,验证有限元模拟结果的可靠度。     

ABAQUS钢与混凝土复合材料模型的二次开发

为了找出结构的薄弱位置,往往需要对各种复杂的建筑结构进行整体结构层次上的弹塑性数值模拟。为提高建模以及数值计算效率,需要采用梁单元计算模型模拟钢筋、钢骨以及钢管混凝土梁柱等复杂的构件。在混凝土弹塑性损伤模型的基础上,基于ABAQUS平台开发了能够描述以上复杂梁柱构件力学行为的梁单元复合材料模型。模型的提出使整体结构的弹塑性数值计算可以采用较为简单的梁单元和板壳单元模拟,提高了超高层建筑结构整体弹塑性分析的效率。     

高强混凝土材料的发展与应用

对构成钢筋混凝土的主要材料——混凝土及其增强材料的应用与发展，从工程应用角度做简要介绍，探讨了提高混凝土强度的措施，指出混凝土的发展对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术及维护管理具有重要意义。     

混凝土材料的弹粘塑性损伤本构模型研究

从Perzyna弹粘塑性本构模型出发,考虑混凝土材料的损伤,推导提出了混凝土弹粘塑性损伤本构模型,通过与相关文献所列实验数据比较,验证推求了所得模型的适用性,指出该模型能够反映出混凝土材料不同的拉压性能、混凝土材料的应变率敏感性、静水压力及中间主应力的影响,具有一定的实用价值。     

基于ABAQUS的型钢混凝土梁三维非线性分析

基于ABAQUS混凝土损伤塑性模型,讨论了型钢混凝土梁三维非线性分析的建模方法及模型参数取值,针对一箱形型钢混凝土梁试验模型进行有限元模拟,并与试验结果进行对比分析.计算结果与试验结果基本相符,从而说明本文选用的基于ABAQUS的模型及参数可对型钢混凝土梁的静力学性能进行较为准确的模拟.     

基于ABAQUS的型钢区域约束混凝土柱有限元分析

本文应用有限元分析软件ABAQUS对型钢区域约束混凝土柱试验模型进行有限元模拟,提出适用于区域约束混凝土的损伤因子计算公式,与试验结果进行对比分析,说明本次研究所选用的有限元模型及参数能对型钢区域约束混凝土柱的性能进行较为准确的模拟,从而促进型钢区域约束混凝土的进一步研究。     

基于ABAQUS的混凝土结构非线性有限元分析

利用通用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土简支梁承载力的有限元分析过程进行模拟,并进行了混凝土结构非线性静力计算,分析结果表明,有限元软件计算结果与规范公式计算结果吻合的较好,从而证明了ABAQUS可以对混凝土结构进行准确的静力模拟。     

基于材料非线性的结构抗震性能评价方法

利用基于材料非线性的精细化有限元模型,根据混凝土损伤和钢材等效塑性变形得到了结构材料、构件、楼层、整体结构的损坏等级并研究了将其作为抗震性能指标的合理性。为进一步丰富结构抗震性能评价指标,给出了楼层非线性耗能、整体结构的非线附加阻尼比、刚度退化系数的计算方法。将上述计算和评价方法在完全自主研发的非线性显式动力有限元分析软件SAUSAGE中完成开发。利用SAUSAGE分析了某超高层框架-剪力墙结构在7组地震动不同强度作用下的非线性动力响应。讨论了材料应力、截面内力、损伤、等效塑性应变作为抗震性能评价的可行性。对比了不同强度地震作用下结构层间位移角、层间剪力退化系数、楼层非线性耗能、楼层损坏等级作为楼层抗震性能指标并判断结构薄弱楼层的差异。研究了最大层间位移角、基底剪力退化系数、非线性附加阻尼比、刚度退化系数、损坏等级作为结构整体评价指标的合理性及对地震动的离散性;从统计意义上分析了最大层间位移角和其他指标的相互关系。     

基于商品混凝土组成材料引起的裂缝及控制

通过分析混凝土的组成材料及其配合比对混凝土裂缝的影响,提出通过合理选用混凝土原材料、严格检验原材料质量和控制配合比设计等措施,从而有效控制混凝土的裂缝,提高施工质量。     

基于ABAQUS的大体积混凝土水化热温度场的数值分析

为研究大体积混凝土结构施工过程中的温度场,以指导大体积混凝土施工方案,控制温度裂缝的产生。通过对ABAQUS进行二次开发,利用用户子程序UM ATHT来定义施工过程中水泥水化热的产生。对某工程筏板基础进行分析,通过对实测结果进行对比分析,验证程序的正确性。并比较筏板基础在蓄水养护及一般养护情况下的结果。计算结果与实测结果吻合程度较好,可以较好的计算大体积混凝土结构施工过程中的温度场。蓄水养护可以大大减少大体积混凝土结构表面温度的波动情况,从而使温度裂缝得到有效控制,研究结论对于今后类似大体积混凝土工程,提供参考建议。