]ABAQUS混凝土(10版规范)损伤本构本构(version1)
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
第38卷第8期建 筑 结 构2008年8月ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证张 劲1 王庆扬1,2 胡守营1 王传甲2(1中国石油大学 北京102249;2中国电子工程设计院深圳市电子院设计有限公司 深圳581031)[摘要] 为了统一ABAQUS 混凝土损伤塑性模型与规范提供的混凝土本构模型,在规范提供的混凝土本构关系的基础上引入损伤因子的概念,对混凝土损伤塑性模型本构关系参数的确定方法进行了研究。
用各等级混凝土本构关系参数模拟结果与规范曲线的对比,验证CDP 模型参数的正确性;用一混凝土剪力墙试验的模拟分析,验证本构关系参数用于结构分析情况下的可靠性。
两种验证结果证明,给出的CDP 模型参数确定方法是正确的,用该方法确定的参数进行结构模拟分析所得结果是可靠的,并指出了CDP 模型的不足。
[关键词] ABAQUS ;混凝土损伤塑性模型;剪力墙试验Parameters Verification of Concrete Damaged Plastic Model of ABAQUS Zhang Jin 1,Wang Qingyang 1,2,Hu Shouying 1,Wang Chuanjia2(1China Univ .of Petroleu m ,Beijing 102249,China ;2Shenzhen Electronics Design Inst .Co .,Ltd .,Shenzhen 518031,China )A bstract :To uniform the concrete damaged plastic model provided by ABAQUS and the concrete constitutive relatiouships provided by the code for concrete structure design ,the damaged factors was introduced into the constitutive relationship provided by criterion ,and then the method used to determine the parameters of CDP model was studied .To verify the correctness of the parameters of CDP model ,the method of contrastin g the results extracted from simulation and the criterion curves is used ;and to verify the reliability applied to structure s imulation ,the method of contrasting s imulation results and experimental results is chosen .It is approved that the determined method of CDP model parameters is correct and the simulation results of structures using the parameters determined by the method is reliable .The shortage of CDP model was ind icated .Keywords :ABAQUS ;concrete damaged plastic model ;s hear wall test作者简介:张劲(1963-),男,副教授。
混凝土损伤本构曲线
混凝土损伤本构曲线
混凝土损伤本构曲线描述了混凝土在受力过程中的损伤行为。
混凝土是一种复杂的材料，其力学行为包括弹性、屈服、损伤和破坏等阶段。
在弹性阶段，混凝土遵循胡克定律，即应力与应变成正比。
在超过一定应力水平后，混凝土进入了屈服阶段，此时会出现塑性变形。
在损伤阶段，混凝土受到持续的应力作用会发生损伤，这表现为应力-应变曲线的非线性行为。
损伤表征了混凝土内部的裂
纹扩展和毁坏。
混凝土的损伤行为主要受到拉应力、压应力和剪应力的影响。
混凝土损伤本构曲线通常由两个阶段组成：一是弹性-塑性阶段，二是损伤-破坏阶段。
在弹性-塑性阶段，应力-应变曲线呈现线性增长，但随着应力的超过弹性极限，混凝土会出现塑性变形。
在损伤-破坏阶段，应力-应变曲线不再呈现线性关系，
而是出现了应力-应变曲线的非线性增长。
混凝土损伤本构曲线的形状和具体参数可以根据具体的试验数据和材料特性来确定。
常用的损伤本构模型包括线性损伤模型、非线性损伤模型和损伤塑性模型等。
这些模型可以用来描述混凝土在受力过程中的损伤行为，并为工程设计和分析提供依据。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证一、本文概述本文旨在深入探讨ABAQUS软件中混凝土损伤塑性模型的参数验证。
ABAQUS作为一款功能强大的工程模拟软件，广泛应用于各种复杂结构的力学分析。
其中，混凝土损伤塑性模型是ABAQUS用于模拟混凝土材料行为的重要工具，其参数设置的准确性对模拟结果具有决定性影响。
本文将首先介绍混凝土损伤塑性模型的基本原理和关键参数，包括损伤因子、塑性应变、弹性模量等。
随后，将通过实验数据与模拟结果的对比分析，验证模型参数的准确性和可靠性。
实验数据将来自于标准混凝土试件的力学性能测试，如抗压强度、弹性模量等。
通过对比实验数据与模拟结果，我们可以评估模型参数的有效性，并根据需要进行调整和优化。
本文还将探讨不同参数对模拟结果的影响，包括损伤因子、塑性应变等参数的变化对模拟结果的影响。
这将有助于我们更深入地理解混凝土损伤塑性模型的工作原理，并为实际工程应用提供指导。
本文将总结参数验证的结果和经验教训，并提出改进和优化模型参数的建议。
这些建议将为后续的研究和应用提供参考，有助于提高混凝土损伤塑性模型在ABAQUS软件中的模拟精度和可靠性。
二、混凝土损伤塑性模型概述混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其力学行为在工程设计和分析中占据着重要地位。
然而，混凝土在受力过程中的复杂行为，如开裂、压碎和塑性变形等，使得其力学模型的建立和参数确定成为研究的难点。
ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型（Concrete Damaged Plasticity Model）是一种专门用于模拟混凝土在复杂应力状态下的力学行为的模型，该模型综合考虑了混凝土的损伤和塑性行为，能够较为准确地模拟混凝土在实际工程中的受力过程。
混凝土损伤塑性模型主要包括损伤和塑性两部分。
损伤部分主要模拟混凝土在受拉和受压状态下的刚度退化，而塑性部分则负责描述混凝土的塑性变形行为。
模型中还引入了损伤因子，用于描述混凝土在受力过程中的内部损伤程度，该因子随着应力的增加而逐渐增大，从而导致混凝土的刚度逐渐降低。
Abaqus混凝土材料模型解读与参数设置
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：431603427Abaqus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。
混凝土本构关系—新规范2010(修改)
8 6
4 2
C20混凝 土受压本 构关系
0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
C20混凝土受拉本构关系
1.2
1 0.8
0.6 0.4 C20混凝 土受拉本 构关系
0.2 0 0 0.001 0.002 0.003 0.004
全应变ε 0 0.00123 0.0074 0.01356 0.01973 0.02589 0.03206 0.03822 0.04439 0.0505ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 0.05671 全应变ε 0 0.000068 0.000411 0.000753 0.001095 0.001437 0.001779 0.002121 0.002464 0.002806 0.003148
1点 2点 3点 4点 5点 6点 7点 8点 9点 10点
x值 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 x值 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46
ρ c 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 0.305348135 ρ t 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752 0.630357752
混凝土弹性模量Ec(MPa) 混凝土单轴抗压强度fc,r(MPa) 单轴受压应力应变曲线下降段参数值α c 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 25500 9.6 0.0218 混凝土弹性模量Ec(MPa) 混凝土单轴抗拉强度ft,r(MPa) 单轴受拉应力应变曲线下降段参数值α t 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378 25500 1.1 0.378
混凝土损伤本构模型
混凝土损伤本构模型引言混凝土是一种常见的建筑材料，其在结构工程中的应用广泛。
然而，由于外界环境、荷载作用以及材料本身的缺陷等因素，混凝土结构往往会发生各种损伤。
为了预测和分析混凝土结构的性能，研究人员发展了各种混凝土损伤本构模型。
混凝土损伤本构模型是一种描述混凝土损伤与载荷响应之间关系的数学模型。
通过建立损伤本构模型，可以有效地预测混凝土结构在不同荷载下的应力应变行为，并评估结构的安全性和耐久性。
混凝土损伤机理混凝土的损伤可以表现为裂缝的形成和扩展。
主要的损伤机理包括：拉伸损伤、压缩损伤、剪切损伤和弯曲损伤等。
这些损伤机理导致混凝土的强度和刚度下降，影响结构的整体性能。
混凝土的拉伸损伤是由于应力超过其拉伸强度导致的。
拉伸损伤可分为初始裂缝的形成和裂缝扩展两个阶段。
初始裂缝形成阶段主要受到混凝土的弯曲和压力影响，而裂缝扩展阶段则受到拉伸应力集中作用。
混凝土的压缩损伤是由于应力超过其压缩强度导致的。
压缩损伤通常以体积收缩和裂缝的形式出现。
混凝土的剪切损伤是由于应力超过其剪切强度导致的。
剪切损伤主要通过剪切裂缝的形成和扩展来表现。
混凝土的弯曲损伤是由于应力超过其弯曲强度导致的。
弯曲损伤通常以裂缝的形式出现。
混凝土损伤本构模型的分类根据混凝土损伤本构模型的解析方法，可将其分为经验模型和力学模型两大类。
经验模型是基于实验数据和经验法则建立的模型，是一种常用的损伤本构模型。
经验模型通常通过试验数据拟合得到，具有一定的简化和适用范围，可用于预测混凝土在一定加载条件下的损伤演化。
力学模型是基于物理力学原理建立的模型，具有更高的准确性和适用性。
力学模型通常采用连续介质力学和断裂力学理论，考虑不同损伤机制的相互作用，能够对混凝土结构在复杂荷载下的损伤行为做出较为准确的预测。
混凝土损伤本构模型的建立方法混凝土损伤本构模型的建立方法主要包括试验法、数值模拟和解析法。
试验法是通过对混凝土试件进行拉伸、压缩、剪切、弯曲等不同加载试验，获得试验数据，然后利用数据拟合方法建立本构模型。
ABAQUS混凝土损伤模型数据
损伤 拉伸
压缩
0 0.0002 0.001 0.003
0.004
0.005
0 0.0008 0.001 0.002
x=
3.90E+07 5.50E+07 6.90E+07 2.90E+07 8.00E+06 9.00E+05
y=
0
0
0.00046
0.1
0.00085
0.4
0.00095
0.5
0.0012
1.00E+07
0.00E+00 0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.006025 0.007946 0.009986 0.012609 0.016455 0.024877 0.049946
0.362537 0.457444 0.552557 0.673635 0.79134 0.891453 0.950873
abaqus example
dam tensile-
displacement
z=y-x/(1-x)*3e6/2.02e10
#VALUE!
z=y-x/(1-x)*3e6/2.02e10
0 0.000443498 0.00075099
0.000801485 0.000605941 0.000463366
z:cracking strain
x=
0 0.06075 0.24956
0
0.002
0.004
0.006
单轴拉伸全应力-应变曲线
0.001
0.002
0.003
Damage and plasti源自 deformation of reservoir rocks:
abaqus混凝土本构解析
Copyright 2002 Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc.
Overview of ABAQUS Version 6.3
介绍
加强筋（REBAR）选项提供非常全面的几何设计： Rebar可以是单独的筋，也可以是夹层，加强筋和夹层 的方向是任意的
可以加载初始应力，初始应力可以为“pre-tensioned” (灌浆前后都可以) 也可以为“post-tensioned” (通常无灌 浆).
高压 (equivalent pressure stress many times larger than uniaxial compression failure stress) 混凝土的压碎(crushing) 是主导行为
大荷载 (非弹性) 单调荷载、循环荷载都可以
Copyright 2002 Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc.
Triaxial concrete behavior
Chen (1982)
Copyright 2002 Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc.
Ov
Mechanical Behavior of Plain Concrete
Overview of ABAQUS Version 6.3
Mechanical Behavior of Plain Concrete
混凝土双轴强度包络图
Biaxial strength envelope of concrete
Kupfer et al. (1969)
Failure modes of biaxially loaded concrete