基于非局部微平面模型M7的混凝土非线性有限元分析

混凝土作为多相复合材料,其力学行为复杂多样,结构响应具有明显非线性,采用宏观本构模型精确描述存在较大难度。基于微观水平的混凝土本构模型——微平面模型M7,通过二次开发接口,将其嵌入具有较强非线性分析能力的通用有限元程序ABAQUS,对混凝土单轴压缩及拉伸、三轴压缩进行了模拟分析,通过与相关试验结果比较,验证了基于微平面模型子程序的有效性;为规避应变局部化引起的网格敏感性问题,将非局部理论引入微平面模型,研究了混凝土矩形面板与三点弯曲梁的应变软化问题。结果表明:微平面模型M7能够较好地模拟混凝土应力-应变全曲线过程,及多种应力状态下的力学行为;结合非局部理论的非局部微平面模型用于混凝土结构的有限元分析,不存在网格依赖性问题,能够给出合理的结构应变软化局部化响应,数值模拟结果合理可靠。