精细化纤维梁柱单元模拟分析平台FENAP的开发
钢纤维混凝土连续深梁有限元分析的开题报告
钢纤维混凝土连续深梁有限元分析的开题报告
一、选题背景
钢纤维混凝土是一种新型的复合材料，可大幅提高混凝土的抗裂性和耐久性。
在复杂的力学环境下，连续深梁不同部位的受力情况不同，构件的应力和变形分布十分
复杂。
因此，如何准确地预测钢纤维混凝土连续深梁的受力情况、强度、刚度等参数，对于工程实践具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在通过有限元分析方法，建立钢纤维混凝土连续深梁模型，深入研究连续深梁在弯曲荷载作用下的应力状态，探究钢纤维的加入对混凝土强度和刚度的影响，为钢纤维混凝土连续深梁的设计、施工、维护提供科学依据。
三、研究内容和方法
本研究将采用有限元分析方法，以ANSYS为分析工具，建立三维的钢纤维混凝
土深梁模型。
通过对模型进行静态力学分析，得到混凝土连续深梁在弯曲荷载作用下
的应力状态、变形等力学参数。
同时，探究钢纤维的加入对混凝土强度和刚度的影响，并进行对比分析。
四、预期结果
预计本研究将得出如下结论：
1. 钢纤维混凝土的加入可以提高混凝土强度和韧性，改善混凝土裂缝扩展的问题。
2. 钢纤维混凝土深梁在弯曲荷载作用下，应力状态复杂，受力状况与构件不同位置有关，存在应力集中的情况。
3. 通过模拟和对比分析，确定最佳钢纤维掺量，提高混凝土的整体性能。
五、研究意义
本研究可为钢纤维混凝土连续深梁的设计、施工、维护提供重要参考。
同时，本研究还可以为混凝土结构的应用研究提供有益的借鉴。
基于ABAQUS平台的钢与混凝土结构纤维模型软件（iFiberLUT）用户文档
基于ABAQUS平台的钢与混凝土结构纤维模型软件(iFiberLUT)用户文档目录一、基于ABAQUS平台的钢与混凝土结构纤维模型软件(iFiberLUT)介绍 (2)二、iFiberLUT程序使用方法 (4)1、材料模型的定义 (4)2、纤维模型的定义 (4)3、状态变量的输出 (4)4、iFiberLUT的调用 (5)三、iFiberLUT程序材料模型介绍 (6)1、iConcrete01 (6)2、iConcrete02 (9)3、iConcrete03 (11)4、iConcrete04 (14)5、iConcrete05 (16)6、iSteel01 (19)7、iSteel02 (20)8、iSteel03 (21)9、iSteel04 (23)10、iSteel05 (24)四、参考文献 (27)一、基于ABAQUS平台的钢与混凝土结构纤维模型软件(iFiberLUT)介绍基于ABAQUS平台的钢与混凝土结构纤维模型软件，简称iFiberLUT，是基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的二次开发接口，将纤维模型移植到ABAQUS中。
可用于钢结构、钢筋混凝土结构以及钢-混凝土组合结构的分析。
iFiberLUT包括纤维模型的前处理程序—ABAQUS纤维离散生成器以及一系列材料单轴滞回本构模型，ABAQUS纤维离散生成器界面如图1.1所示，所包含了5种混凝土模型，5种钢材(筋)模型，如表1.1所示。
图1.1 ABAQUS纤维离散生成器界面表1.1iFiberLUT程序材料本构模型材料模型材料参数状态变量模型特征描述iConcrete01 7 5 圆截面约束混凝土模型iConcrete02 7 5 方、矩形截面约束混凝土模型iConcrete03 7 7 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)中普通混凝土模型iConcrete04 4 3 不考虑受拉的普通混凝土模型，OpenSEES的Concrete01模型iConcrete05 7 6 考虑受拉的普通混凝土模型，OpenSEES的Concrete02模型iSteel01 3 1 双折线随动强化钢材模型iSteel02 3 5 双折线最大点指向型钢材模型iSteel03 6 8 考虑有无屈服平台、拉压不等强，考虑曲线再加载钢材模型iSteel04 6 8 考虑有无屈服平台、拉压不等强，最大点指向型钢材模型iSteel05 10 7 可考虑包辛格效应和等向硬化的钢材模型，OpenSEES的Steel02iFiberLUT软件已获得国家版权局计算机软件著作权登记证书，原登记名为iFiber，为标识知识产权归属单位，现更名为iFiberLUT，敬请使用者合理引用，尊重知识产权。
纤维增强混凝土梁柱节点及框架结构抗震性能研究
纤维增强混凝土梁柱节点及框架结构抗震性能研究纤维增强混凝土梁柱节点及框架结构抗震性能研究摘要：随着城市建设和人口增长，地震对建筑物的破坏性影响变得尤为重要。
为了提高建筑物的抗震性能，研究者们不断探索各种新型材料和结构设计。
本研究主要关注纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete，简称FRC）在梁柱节点和框架结构中的应用，并通过理论分析和数值模拟研究了FRC 的抗震性能。
1. 引言建筑物在地震中的安全性是城市发展的重要问题。
传统的混凝土结构在地震中容易出现破坏，因此研究人员一直在寻找新的材料和结构设计来提高建筑物的抗震性能。
FRC具有良好的韧性和抗拉性能，因此在抗震设计中被广泛应用。
2. FRC的力学性能2.1. FRC的组成和制备方法FRC是将钢纤维或其他合适的纤维掺入混凝土中制备而成。
钢纤维的加入可以提高混凝土的延性和抗裂性能。
2.2. FRC的力学性能测试通过对FRC试样进行拉伸、压缩和弯曲等力学性能测试，可以评估FRC的力学性能。
试验结果表明，FRC具有较高的抗拉强度和延性，能够有效抵抗地震力的作用。
3. 纤维增强混凝土梁柱节点设计3.1. 传统梁柱节点设计的不足传统的混凝土梁柱节点容易出现节点剪切破坏和横向钢筋屈服等问题。
这些问题可以通过引入FRC来改善。
3.2. FRC在梁柱节点中的应用通过在梁柱节点中加入FRC，可以提高节点的延性和承载力。
研究结果显示，引入FRC后，梁柱节点的抗震性能明显提高。
4. 纤维增强混凝土框架结构设计4.1. 传统框架结构设计的不足传统的混凝土框架结构在地震中容易出现柱子轴压破坏和梁柱节点剪切破坏等问题。
这些问题可以通过引入FRC来改善。
4.2. FRC在框架结构中的应用通过在框架结构中加入FRC，可以提高结构的整体延性和抗震性能。
数值模拟结果表明，引入FRC后，框架结构的抗震性能明显提高。
5. 结论本研究通过理论分析和数值模拟研究了纤维增强混凝土在梁柱节点和框架结构中的抗震性能。
基于OpenSees的高层建筑弹塑性分析平台开发及技术研究
Vol. 35, No. 1Feb. 2019第35卷第1期2019年2月结构工程师Structured Engineers基于OpenSees 的高层建筑弹塑性分析平台开发及技术研究尤涛季静心韩小雷▽（1.华南理工大学高层建筑结构研究所，广东广州510640；2.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州510640）摘 要 针对0penSees 建模困难，无可视化界面，难以用于大尺度结构整体分析的问题，使用.NET 框 架开发了面向高层建筑结构进行弹塑性分析的前后处理平台，能够快速建模，并具有完善的可视化后处理 嵌入了非线性分层壳单元以模拟高层建筑中的剪力墙单元，并通过一 12层框架-剪力墙算例验证 了该平台下（）penSees 对带剪力墙高层结构进行整体弹塑性分析的可靠性和可行性 对三个采用不同分层壳单元划分方案的模型进行分析对比，结果表明壳单元尺寸取为500 mm 时能够同时保证精度和计算效率关键词 高层建筑结构，弹塑性分析，分层壳，剪力墙Development and Study of An OpenSees Based Platform forNonlinear Analysis of Tall Building StructuresYOU Tao 1* JI Jing 1'2 HAN Xiaolei 12（1. Pall Building Structure Research Institute ,South China University of Technology , Guangzhou 5 10640 , China ；2. Stale Key lxibonitory of Subtropical Architecture Science .South China University of Technology , Guangzhou 510640, China ）Abstract Due to the lack of a graphical interface and the complexity in modeling , OpenSees is rarely used inintegral analysis of a large-scale structure. In this paper, a pre-and-post processing platform for nonlinear analysis of tall building structures is developed under the . Net framework . This platform can be used to fast prototype and it has a complete post-processing modules with graphical interface. In this platform , a nonlinear layered shell element is transplanted to simulate shear walls in tall building. With the numerical example of a 12-storey framewall structure, it can be proved that the nonlinear analysis of tall building with shear walls using OpenSees is reliable and feasible. Three models with d i ff e re nt division of layered shell eleme n ls areanalyzed , tind result shows that accuracy and computational efficiency can be balanced when the size of shellelement is taken as 500 mm.Keywords tall building structure, nonlinear analysis , layered shell , shear wall析已经成为结构工程师评估结构抗震性能的主要0 弓| 言方法，PERFORMED,Midas Building, ABAQUS,LS-DYNA 等有限元分析软件也已广泛应用于实际工近年来，随着计算机硬件的不断发展和分析 程中。
碳纤维复材布加固后梁柱节点承载性能的仿真分析
XPn("<()";W’-A(&@-&$’)*=@%(;" !"%&(&$&@" F’$Ii(RX5555" +A(")#
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弹塑性纤维梁柱单元及其单元参数分析
第21卷第3期 工 程 力 学 Vol.21 No.3 2004年 6 月ENGINEERING MECHANICSJun. 2004———————————————收稿日期：2002-12-27；修改日期：2003-05-17作者简介：聂利英(1972)，女，山西太谷人，同济大学博士后，兰州交通大学讲师，从事桥梁抗震研究(nly1972@)； 李建中(1963)，男(土家族)，湖北人，教授，从事桥梁抗震研究；范立础(1935)，男，浙江宁波人，教授，中国工程院院士，从事桥梁抗震和桥梁结构研究文章编号：1000-4750(2004)03-0015-06弹塑性纤维梁柱单元及其单元参数分析聂利英1,2，李建中1，范立础1(1. 同济大学桥梁系, 上海 200092; 2. 兰州交通大学土木学院, 甘肃 兰州 730070)摘 要：基于柔度法且沿单元长度积分的弹塑性纤维梁柱单元是可以模拟复杂的截面双向滞回曲线和截面刚度沿杆长方向连续变化的单元模型。
由于其计算工作量太大，这种复杂的单元自提出以来，一直没有得到推广应用。
对弹塑性纤维梁柱单元模型进行了研究，在此基础上对其单元参数进行了分析，通过研究单元积分段以及截面上纤维的合理划分，使计算工作量适当减少而又不影响计算结果准确性，为纤维单元在大型结构中应用打下基础。
关键词：非线性有限元；纤维梁柱单元；单元参数；弹塑性；分析 中图分类号：O344.3 文献标识码：AELASTIC-PLASTIC FIBER BEAM-COLUMN ELEMENT AND ITSPARAMETRIC ANALYSISNIE Li-ying 1,2 , LI Jian-zhong 1 , FAN Li-chu 1(1. Tongji University, Department of Bridge Engineering, Shanghai 200092, China;2. Lanzhou Railway University, School of Civil Engineering and Architecture , Gansu Lanzhou 730070, China)Abstract: The flexibility-based elastic-plastic fiber beam-column element, which is integrated along the element axis, can simulate the complex bi-hysteresis curve of section and the continuous changing of section stiffness along the element axis. Due to large time consumption, this complex element model has not been widely used since it was introduced. A parametric analysis of fiber beam-column element is carried out in this paper. It is found that the time consumption can be properly reduced and the analysis precision is ensured by controlling the number of element slices and fibers of section. Thus, the element is made applicable in large-scale structures.Key words: nonlinear finite element; elastic-plastic fiber beam-column element; element parameter;elastic-plasticity; analysis1 前言现代钢筋混凝土桥梁结构中，因钢筋混凝土桥墩破坏导致桥梁严重破坏甚至倒塌，已成为桥梁震害的最主要特征。
钢纤维增强混凝土细观压缩断裂模拟与性能分析
更陡峭;骨料粒径在 5 ~ 7 mm 时,随着骨料粒径的增加,SFRC 的抗裂性能显著增强。 显然将分散、不定向的韧性钢
纤维加入脆性混凝土基体中可有效增强混凝土设施的抗震韧性和抗裂性能。
(1. 青岛理工大学,土木工程学院,青岛 266520;2. 海洋环境混凝土技术教育部工程研究中心,青岛 266520;
3. 中建八局第四建设有限公司,青岛 266101)
摘要:韧性城市构筑需要更多高强、高韧的混凝土基础设施,现有钢纤维增强混凝土( SFRC) 细观力学模型与断裂
性能模拟研究仍存在挑战。 本文借助 Python 软件对 Abaqus 前处理二次开发,建立了 SFRC 三维细观模型,全局插
Key words: concrete; mesoscopic model; steel fiber reinforced concrete; cohesive unit; rupture resistance; interfacial
toughness
收稿日期:2023-06-19;修订日期:2023-07-31
CZM) 和离散元方法生成混凝土的逼真细观结构,研究了不同孔隙率与骨料掺量下混凝土非线性力学响应
和断裂过程。 Zhang 等 [7] 对动态荷载下采用有限元方法( finite element method, FEM) 建立 SFRC 模型和模拟
现状进行总结,系统地回顾和比较了在模拟仿真工作中建立 SFRC 细观模型所使用的方法,包括钢纤维、粗
发功能极大地促进了 FRC 模拟分析的发展。
综上,本文旨在细观尺度上建立 SFRC 模型,使用 Python 软件对 Abaqus 仿真软件进行前处理二次开发,
OPENSEES中纤维模型的研究
OPENSEES中纤维模型的研究一、本文概述随着结构工程领域的快速发展，对于复杂结构行为的精确模拟和分析变得越来越重要。
在此背景下，纤维模型作为一种先进的数值模型，在结构分析中的应用日益广泛。
本文旨在深入研究和探讨OPENSEES（Open System for Earthquake Engineering Simulation）中的纤维模型，包括其理论基础、应用方法以及在实际工程中的应用案例。
本文将对纤维模型的基本理论进行详细介绍，包括其发展历程、基本原理以及在OPENSEES中的实现方式。
通过对纤维模型的深入理解，为后续的应用研究提供坚实的理论基础。
本文将探讨纤维模型在OPENSEES中的应用方法。
这包括如何建立纤维模型、如何进行参数设置、如何进行模型的验证和校准等方面。
通过实例分析和具体操作步骤的讲解，使读者能够更好地掌握纤维模型在OPENSEES中的应用技巧。
本文将通过实际工程案例来展示纤维模型在OPENSEES中的应用效果。
通过对实际工程中的结构进行纤维模型建模和分析，验证纤维模型的有效性和可靠性，并探讨其在实际工程中的应用前景。
本文将对OPENSEES中的纤维模型进行全面的研究和探讨，旨在为结构工程师和研究人员提供一种先进的数值分析工具，帮助他们更好地理解和分析复杂结构的行为，从而推动结构工程领域的发展。
二、纤维模型理论基础纤维模型是一种在结构工程领域广泛应用的数值模型，特别是在OpenSees这样的结构分析软件中，它提供了一种精细化的方式来模拟混凝土、钢材等材料的非线性行为。
纤维模型理论的基础在于，它将结构中的每个单元视为由一系列沿长度方向分布的纤维组成，每根纤维都有其独立的应力-应变关系。
纤维模型的核心思想是，通过考虑材料在不同受力状态下的局部行为，能够更准确地模拟结构的整体响应。
这种模型尤其适用于处理复杂的非线性问题，如混凝土的开裂、钢材的屈服等。
在纤维模型中，每个纤维的应力-应变关系可以通过实验数据或材料本构模型来确定，这使得纤维模型具有很高的灵活性和准确性。
基于ABAQUS的钢_混凝土组合结构纤维梁模型的开发及应用_聂建国
弹塑性分析中，若采用“壳-实体”模型建立组合结 构体系模型，求解速度极慢，目前计算机的计算能 力往往无法满足其计算开销，并且很有可能由于局 部应力集中造成整体平衡迭代不收敛，无法获得分 析计算结果。若采用“梁-壳”模型建立组合结构体 系模型，求解时间较短，并且收敛性较好，但对于 高层结构而言，楼板数量较多，导致相应的壳单元 及其节点的数量大大增加，结构的整体刚度矩阵将 随之扩大，求解速度仍然不够理想。因此我们有必 要采用更加高效的建模手段以保证求解效率。而组 合结构体系的杆系有限元模型能够避免在结构整 体分析中对楼板采用壳单元单独进行建模，如图 2 所示，只需要分别对组合梁和组合柱建立梁模型， 然后分别赋予相应的截面和材料信息，节点和单元 数量相比“梁-壳”模型和“壳-实体”模型大大减 少，在保证计算精度的同时求解效率将显著提高。 另外，工程师们在进行框架体系分析时往往希望得 到梁柱的弯矩、轴力和剪力等内力值，而“梁-壳” 模型和 “壳-实体” 模型中提取结构构件的内力值极 为不便，而在杆系有限元模型中则很容易实现。
摘
要：在大量已有研究成果的基础上，基于大型通用有限元软件 ABAQUS 提供的用户子程序 UMAT 开发了一
组适用于组合结构构件的单轴材料滞回本构模型，并编制了可用于组合截面纤维自动离散的前处理程序，由此集 成了钢-混凝土组合结构纤维梁模型， 可用于完全剪力连接的组合框架体系在竖向荷载及水平往复荷载作用下的整 体弹塑性分析。 与国内外大量试验的对比结果表明， 该文开发的钢-混凝土组合结构纤维梁模型具有较高的精度和 较为广泛的适用性。纤维梁模型虽然不能考虑钢梁与混凝土板之间的滑移效应，但与试验结果的对比表明是否考 虑滑移效应对结构体系整体计算结果的影响不大，但建模工作量大大减少，计算效率显著提高，在分析组合框架 体系在地震往复荷载作用下的受力性能时具有较大的优势。 关键词：钢-混凝土；组合结构；纤维梁；ABAQUS；UMAT；有限元 中图分类号：TU398+.9 文献标志码：A
基于OpenSees的碳纤维加固梁柱节点有限元分析
ｓｅ ｓ 框架节点的抗剪和延性 不足 是 导致 以抗弯 为主 的混凝 土框架 倒 少 。本文利用有限元 软件 ０【 ｅ 对文献 中框架节点未加 固前和 加 固后分别进行非线性有 限元分析 ， 并与试验结果进行了对比。 塌 的主要原 因。在地震 频发国家 ， 如 日本 、 诸 墨西哥 等 ， 已开展 早
这 些 加 固方 法 运 用 到节 点 的 实 际 加 固在 操 作 Байду номын сангаас 有 诸 多 困 难 ， 要 ｉ ｉ ｌ ｉ （ 需 ｎ ｍｕ ｔ ｎ 地震 工程模 拟的开放 体系 ） 由美 国国家 自然科 学 ｇＳ ａ ｏ ，
投入 大量人 力 ， 良好 的施 工工 艺 ， 锈蚀保 护等 。为 了解决上述 难 基金 （ Ｆ 资助 、 Ｎｓ ） 西部大学联盟“ 太平洋地震工程研究 中心”Ｐｃ ｃ （ａｉ ｉ ｆ
带给家庭厅温馨感 的电子壁炉。作为水岸 ・ 国际公馆户 型设计 的 重点是能 否满足他 们理 想 的生活。设计 这样项 目的重点设计 脉 优先要素——７Ｉ 高度 的空 中花 园按 照奇 数层 或 者偶数 层 围绕 络就是“ Ｉ Ｔ 设计生活” 。它要求设计师 与客户 的角度互 换 ， 在客户 站 家庭厅或南 向或东 西 向交错 布置 。一家人 围绕 着壁炉 其乐融 融 的角度充分考虑 内心的需 要 ； 遵循生 活 的基 本原 则 ， 在设计 中调 的同时 ， 也享受 到阳光 、 自然 、 温情 等设计师提供 的理 想的生活元 和各方 面矛盾 ； 确立项 目的核心优势 ， 并通过设计成为现 实； 通过 素。家庭厅靠 近户 型 入 口的部分 ， 侧 是会 客厅 ， 南 北侧 是 餐厅 。 设计手段提供 良好 的生 活要 素 ； 让作 品内涵同客户的核心 价值观 两个空 问通过玄关 连接成流畅 的动态流线 。在户 型靠里 的位置 ， 保持 一致 ， 并契合他们 的生活习惯 。当设 计师将 自我 的生活思考
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２期
禚 一 等 ：精 细 化 纤 维 梁 柱 单元 模 拟 分 析 平 台 Ｆ ＮＡ Ｅ Ｐ的 开 发
２３ ４
目前 ， 采用 纤维梁 柱单元进 行数值 模拟 ， 大多利用 国外 已有软件 ， Ｏ ｅＳ Ｅ Ｍａｚｎ 如 ｐｎ Ｅ Ｓ（ ｚｏｉ 等 ，２ ０ ），Ｄ Ａ Ｎ 等 。大型通 用有 限元软件 ＡＢ ＵＳ具备强 大的非线 性求解 能力 以及 友 ０５ Ｒ Ｉ ＡＱ
明 ：Ｅ Ｐ平 台可 有 效 模 拟 桥梁 构件 的多 种 复杂 非 线 性行 为 ， 具有 很 好 的计 算 效率 和 求 解 精 度 。 Ｆ ＮＡ 且 关键 词 ：钢 筋 混 凝 土 纤 维 模型 梁柱单元 非线性 滞 回特 ・ 约 束效 应 性
引言
近 年来 ，随着在地震作用 下桥 梁结构倒塌过程模拟研 究的深入 ，钢筋混 凝土桥墩作为长大
塑性模型 （ ｉｅｓｎ ９９ 、分布塑性模型 （ ｏｆｉ 等 ，１８ ） 梁柱纤维单元模 型 （ａｃｒ Ｇｂｒｏ ，１６ ） Ｒ ｕａ ｌ ｅ ９７ 和 Ｔｕｅ
等 ，１９ ） ９ １ 。由于纤维模 型直接 从截面 内纤维 的本构关系 出发来 得到单 元乃至 整个构 件 的非 线
性性 能 ，可有 效地模拟 构件 的刚度退 化 、强度 退化等损 伤效应 及轴力 和弯矩 的多维 耦合效应
精细化纤维 梁柱 单元模拟分析平 台
Ｆ Ｎ Ｅ ＡＰ的开发 ’
禚 一 ¨ 李 忠献 ，
１ ）天津 大学建筑 ＿ 程 学院 ，天津 ３ ０ ７ Ｉ ＝ ＝ ００２
２ ）天津 市土木 工程 结构及 新材料 重点实 验室 ，天津 ３０ ７ ００２
摘要
为精 细 化 模 拟 桥 梁 结构 的非 线 性行 为 ，在 深入 分 析 纤 维梁 柱 单 元 模 型 原理 的基 础 上 ，本 文
为此 ， 本文基 于 Ａ ＡＱ 建 立 了钢 筋混凝 土精 细化纤 维梁柱 单元模拟 平 台 Ｆ Ｎ （ ｉ ｒ Ｂ ＵＳ Ｅ ＡＰ Ｆｂ ｅ
Ｅｅ ｎ ｍｅｉａ Ａｎ ｌｓ ｌ ｆｒ ，编制 了相应 的材 料库 ，开发 了多种钢 筋和混凝 土材料 ｌ ｍｅｔ Ｎｕ ｒ ｌ ａ ｉ Ｐａ ｏｍ） ｃ ｙ ｓ ｔ 本 构模 型 。 同时 ，利用 Ｆ ＮＡＰ 平 台模 拟一 钢筋 混 凝土 悬 臂梁 ，进 行 了单调 加载 条件 下 的 Ｅ Ｐ ｓｏ ｅ 分 析 ，并考 虑 了约 束混凝 土效应 的影 响 。进一 步将计算 结果与 Ｏ ｅ Ｓ Ｅ ｕｈｖｒ ｐ ｎ Ｅ Ｓ所 得结果 进行 了对 比研 究 ， 以期得 到一些 有益 的结论 。
本在很大程度 上 限制 了这种模 型的发展 ，使之根本无法用 于整体桥梁结构 的模 拟 。相 比而言 ， 离散杆 系单元 模型既可 以从宏观 上模拟构件 的性 能，又 能够深入地洞察构件局 部非线性特性 ， 且模型 简单，又无 需耗费大量 的机 时，因而受到 了大 多数研究人员 的青 睐 （ ａｃｒ ，１９ ） Ｔ ｕｅ 等 ９ １。 根据单元塑性铰 分布方式和截面滞 回特 性模拟方法 的不 同， 散杆 系单元分析 已为大 多数研 究人员所 采用 ，但 国 内外基 于 Ａ ＡＱ Ｂ ＵＳ 的纤 维梁柱单 元 的实用 开发却不 多见 。因此 ，如果 能够 在 ＡＢ ＱＵＳ的基础 上 引入 纤维梁 柱单元 ，添加 多种 Ａ 钢 筋和混 凝土材 料 的本 构关系 ，并建立 方便 实用 的模拟分 析平 台，那么 ，对于结 构的精细 化 模 拟将 具有重要 的研究 意义 。
等复杂 非线性 行为 ，因而 已成为 结构精细化 模拟 的必要手 段 ，并 得到广泛 应用 。
１基 金项 目 国家 自然科学基 金重 大研究 计划 “ 重大 工程 的动 力灾 变”重 点支持项 目 （０ １０２ ９７５ ３ ） ［ 收稿 日期］２ １ ．３０ ０ ００ ．９ ［ 作者简 介］禚 ～ ，男，生 于 １８ 。博士研 究 生。从 事结构抗 震研 究。Ｅｍａ：ｈ ｏｉ ｄ ｕｅｕ ｎ ９２年 － ｉ ｚｕｙ￣ｈ ＠ ． ． ｌ ｄｃ ＋ 通讯作 者 李忠献，男， 生于 １６ 年 。 ９ １ 长江 学者特聘教授 ， 博士 。 从事工程结 构抗震抗爆 、 减灾控制 与健康监测研 究。 — ｉ Ｅｍａ ｌ ｚｌ ｊ． ｕ ｎ ｘｉ ｕ ｄ． ＠ｔ ｅ ｃ
第 ５卷
第 ２期
震灾 防御技术
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒｈ ｕ ｋ ｓ ｓｅ ｒｖ ｎ ｉｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆ ｒ Ｅａｔ ｑ ａ ｅＤｉａ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ Ｐ ｏ
、０ ． Ｎ ｏ ２ ，１ ５． ． Ｊ ｎ．２ Ｏ ｕ ． Ｏｌ
２１ ０ ０年 ６月
禚一 ，李忠 献，２ １ 精 细化 纤维梁柱 单元 模拟分 析平 台 Ｆ Ｎ Ｐ的开发 ．震 灾 防御 技 术 ，５ （ ） ４ —２ ７ ００ Ｅ Ａ ２ ：２ ２ ４
桥梁结构 的最 薄弱构件 ，其精细化 模拟方法 的研究越来越 受到专业人士 的重 视 。目前精细化模
拟钢筋混凝土 梁、柱构件 的单元分析模型有 ：三 维实体有 限元模 型和 离散杆系单元模 型。其 中
三维 实体有 限元模型虽然可 以相 当精细地模拟构件 的一些 重要非线性特征 ， 是较 高的计算成 但
基于 Ａ ＡＱ Ｂ ＵＳ建立 了钢筋混凝土精细化纤维梁柱单元模拟平 台 Ｆ ＮＡ ，开发了与其相适应的材 Ｅ Ｐ 料模型库 Ｆ ＮＡ ／ Ｔ Ｅ ＰＭＡ ，涵盖 了多种材料本构模型 ，能够有效考虑构件的刚度退化和强度退化等 损伤效应 ，以及模拟轴 力和弯矩的多维耦合效应等复杂非线性动力行为，且可考虑箍筋对混凝土 的约束作用等 。 利用该 Ｆ ＮＡＰ平台数值模拟 了一个钢筋混凝十矩形截面悬臂梁 ， Ｅ 进行 了Ｐ ｓｏ ｅ ｕｈ ｖ ｒ 分析，考虑 了箍筋对核心混凝土约束效应 的影响，并与 Ｏ ｅＳ Ｅ ｐｎ Ｅ Ｓ的计算结果进行对 比。结果表