火灾后钢筋混凝土节点钢筋粘结滑移模拟
基于ABAQUS二次开发的钢筋混凝土粘结滑移本构模型研究
基于ABAQUS二次开发的钢筋混凝土粘结滑移本构模型研究基于ABAQUS二次开发的钢筋混凝土粘结滑移本构模型研究摘要：钢筋混凝土结构的力学性能主要受到粘结滑移效应的影响。
为了更好地模拟和预测结构的行为，研究者通过对ABAQUS软件进行二次开发，建立了钢筋混凝土粘结滑移本构模型。
本文通过分析该模型，探讨了其应用前景和优势。
1. 引言钢筋混凝土结构是目前建筑中最常用的结构形式之一。
粘结滑移是钢筋与混凝土之间的相互作用，其性能直接影响结构的抗震性能和承载力。
因此，建立准确可靠的粘结滑移本构模型对于结构的力学性能研究具有重要意义。
2. 研究背景传统的ABAQUS软件在模拟钢筋混凝土结构时，常采用弹塑性本构模型。
然而，这种模型难以考虑粘结滑移效应，无法准确模拟结构的真实行为。
为了解决这一问题，研究者对ABAQUS软件进行二次开发，引入了粘结滑移本构模型。
3. 粘结滑移本构模型的原理粘结滑移本构模型是基于Bouc-Wen模型的基础上进行改进的。
该模型考虑了钢筋和混凝土之间的摩擦力和粘滞力，能够较好地描述粘结滑移的非线性行为。
其基本原理是通过相关的物理参数来描述钢筋与混凝土之间的相互作用，以此来确定整个结构的力学性能。
4. 模型参数的确定粘结滑移本构模型有多个参数需要确定。
这些参数包括钢筋粘滞刚度、混凝土粘滞刚度、摩擦系数等。
为了使模型更准确地预测结构的行为，研究者通过试验数据拟合和参数标定等方法来确定这些参数的取值，以满足实际结构的需求。
5. 模型的应用前景通过对粘结滑移本构模型的研究，可以更准确地预测结构的力学性能，提高结构安全性和可靠性。
该模型在地震工程、桥梁工程、水利工程等领域都有广泛的应用前景。
其为工程师提供了一种可靠的分析工具，有助于优化结构设计。
6. 模型的优势与传统的弹塑性模型相比，粘结滑移本构模型具有以下优势：（1）准确模拟钢筋混凝土结构的非线性行为；（2）考虑了钢筋与混凝土之间的相互作用；（3）可用于预测结构的破坏模式和承载力。
论钢筋混凝土的粘结滑移性能
Ｔｈｅ ｒ ｕｅｏ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｅＫｎｏ ｌｐ ｒ ｏ ｅＦｕ ｔｏ ｏ ｙＧｌ ｆ Ｒｅ ｎ ｏ ｃ ｄ Ｃｏ ｒ ｔ ｔＳ ｉ ｐｅ ｙＭ ｖ ｎｃ ｉ ｎ
粘结性能的全过程。相比与拔 出试验 ， 梁式试验 就考虑到
１ 钢 筋混 凝土 的粘 结滑移 性能
钢筋 和混凝 土两种性 能不 同的材料组成 的组 合结构
能够共 同工作 ， 其基本条件是两者之 间具有可靠 的粘结和
锚固， 所谓钢筋和混凝土之 间的粘结应力指的是两者接触
了与实际情况相符合 ， 常用于模拟梁 的剪跨 区的斜裂缝和 正裂缝处的粘结锚固状态 。 但是也存在缺点就是试件 的尺 寸较大 ， 制作成本较高 ， 且试验较为复杂等。 轴拉试验的缺 点是一对平衡力 比较难做到 。 而随着试验手段和测量技术 的发展， 目前应用 比较多的是钢筋内贴片的试验方法 ， 通过
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｏ ｓｉ ｎ ｔｒ ａｉ ｎ ｌ ｌ ｅｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｃ ｅｅｋ ｏ ｌ ｐ ｒ ｖ ｄ ｆ ｎ ｔ ｎｔ ａ ｒ ｎ ａｇ ｅ ｔ ｅ ｌ ｆ ｆｅ － ｓ ｒ ｃ ： ｍｅ ｔｃａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔｏ ａ ｕ ｅｎ ｏ ｃ ｄｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ｔ ｉ ｅｙ ｍｏ ｅ ｃｉ ｃ ｒｙ ｏ ｒ ａ ａ ｏ ｘ ｎ ｇ ｓｐ ｕ ｏ ｏ ｄ ｏ ｐ ｒ ｅ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｇ ｔ ｉ ｉ ｉ ｒｔ ｎ ｅ ｅｃ ｎ ｉ ｏ ｆ ｌ ｅ ｏ ｔ ｌ ｐ ｒ ｖ ｄｏ ｔ ｉ Ｇｏ ｅａ ｉｎ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ａ ｉ ｅ ｉ ｎ ｓ ａ ｃ ， ｏ ｓ ｍ ｌ ｉ ｕ ｄ ｒ ｈ ｏ ｄｔ ｎｏ ｇ ｕ ｔ ｈ ｓｉ ｅ ｍｏ ｅ ｆ ｈ ｓ ｕｒ ｌｔ ． ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｃ ｍ ｒ ｄ ｓ ａ ｙ ｔ ｉ ｎ ｋ ｗｉ ｐ ｙ ｏ ｈ ｍ ｂ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ． ａ ｒｅ ｎ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｏ ｔ ｓ， ｎ ｇ ｔ ｅ ｓｖ ｒ ｏ ｓ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｔ ｏ ｆ ｈ ｒｔ ｄ ｓ ｏ ｔ ｏ ｎ ａｒｅ ｎ ｏ ｔ ｎ ｓｅｃ ｃ ｒ ｄ ｏ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅｃ ｎ ｒ ｔ ａ ｄｒ ｈ ｎ ｓ ａ ｉ ｕ ｐ ｒ ｎ ｈ ｄｏ ｔ ｅｍｅ ｈ ｒｃ ｍｉ ｇ ｃ ｒｉ ｄ ｏ ｉ ａ ｉ ｅ ｍ ｍｅ ｉ ａ ｎ
型钢混凝土柱粘结滑移的数值模拟
凝土材料性质需要 输入 的参数有 ： 弹性模量 Ｅ 、 泊松 比 ｙ 单轴受 ３ 粘结滑 移数值 模拟 技术 、 压应力一 应变 曲线 （ ￡曲线 ）抗压强度 （ 一 、 值为 一１关 闭压碎 ，
…
在型钢 混凝 土结构有 限元分析 中， 为考虑型钢混凝 土粘结滑
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８ ・
第３ 卷 第１ 期 ３ ９ ２０ ０ ７年 ７月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ ＴＥ（ ＵＲＥ
ＶｏＩ３ ． ３Ｎｏ． ９ １
Ｊｆ ２ ０ ｔ． ０ ７ １
文章编号：０ ９６ ２ ｛０ ７ １ —０ ８０ １０ —８ ５ ２ ０ ）９０ ０ —２
钢筋笼的制作 现场见证取样送检 ， 合格后钢筋笼 才可 以安装 。在 准确 的质量控制点 ， 采取相应 的预控 对策并在施工 过程 中认真执 安装前 ， 监理工程师还要对钢筋笼按 照验 收规范 的要求 进行严格 行 ， 就可以避免质量 问题 的 出现 ， 保证 施工 质量符合 国家规 范和
检查验收 ， 不合格者 必须整 改 ， 在严重 缺陷者 必须返 工 。７ 灌 操作规程 的要求 。 存 ） 注水下混凝土 ： 钢筋笼安放到位后进行第 二次清孔 ， 监理工程师进 参 考文献： 行全面检查 ， 确认清孔符合要求后方可进行水下混凝土 的灌注。 ［ ］Ｇ ４９ ， １Ｊ Ｊ —４ 建筑桩基技术规 范［ ］ ９ Ｓ． 监理工程师按照旁 站监 理 实施细则 和本工 程 的监 理方 案对 ［ ］ ２ 应惠清． 土木 工程施工［ ． Ｍ］北京 ： 高等教 育 出版社 ，０４ ２０ 水下混凝 土的灌注实施全程旁站 ， 检查混凝 土的坍落度并按 有关 ［ ］ ３ 中国建设监理 协会 建设 工程质 量控制 ［ ． 京： Ｍ］ 北 中国建筑
火灾作用下钢筋混凝土结构倒塌的数值模拟计算方法研究
火灾作用下钢筋混凝土结构倒塌的数值模拟计算方法研究摘要：本文以具有代表性的钢筋混凝土结构为研究对象，以构件截面温度场的求解为前提，通过对几种不同的结构分析软件加以比较、分析，选取有限元结构分析软件SAP2000为工具，运用等效截面算法对分析模型的截面尺寸和刚度进行修正，将复杂的火灾作用下结构的稳定性数值分析等效为常温状态下进行分析，降低了计算难度。
应用此种方法对一实际建筑火灾倒塌案例进行数值模拟并比较结果：采用本文所选取的方法计算量适中，计算结果与实际比较接近，且具有一定的安全余量的结论，可针对钢筋混凝土结构进行火灾倒塌的数值模拟分析。
关键词：火灾，钢筋混凝土，结构倒塌，数值模拟Abstract:this to has representative of reinforced concrete structure for research object, to widget section temperature field of solution for premise, by on several different of structure analysis software be comparison, and analysis, select limited Yuan structure analysis software SAP2000 for tools, using equivalent section algorithm on analysis model of section size and stiffness for amendment, will complex of fire role Xia structure of stability numerical analysis equivalent for at room temperature State Xia for analysis, reduced has calculation difficulty. Apply this method to a practical case of collapse of building fire numerical simulation and comparison of results: select the method of calculation by this moderate amount, calculated and real close, and concluded with certain safety margin, and numerical simulation analysis for collapse of reinforced concrete structure under fire.Keywords:fire, reinforced concrete, structural collapse, numerical simulation0引言火灾作用下建筑物的倒塌是建筑火灾的次生灾害之一，在火灾的高温作用下，建筑材料的性能迅速劣化，结构构件的承载力下降，导致建筑的完整性遭到破坏，甚至造成建筑物整体或局部的倒塌，是一种可导致重大人员伤亡和财产损失的灾害。
钢筋混凝土粘结应力及粘结滑移本构模型研究
关键词 ： 粘结力， 锚固 ， 裂缝 ， 本构模 型
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ３ ７ ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｏ 引言
筋将被从混凝土中拔出而产生锚 固破坏 ； 当钢 筋在混凝 土 中锚人
在 拉 力 作 用 下 钢 筋 和 混 凝 土 之 间存 在 足 够 的 粘 结 钢筋和混凝土构成 一种组合 结构材 料的 基本条 件是 二者之 深 度 很 深 时 ， 力 ， 保证钢筋在外部拉力作 用下屈服。 问有可靠的粘结和锚 固 ， 混 凝土是 一种抗 压材料 ， 其 抗拉 强度很
３ ． 南京军区空军后勤部 ， 江苏 南京
摘
要： 分 析 了钢 筋 混 凝 土 粘 结 力 的 机 理 及 组 成 ， 根据带肋钢筋与混凝土之间的作用 ， 推 导 了开 裂 前 粘 结 力 的 本 构 关 系 方 程 式 ， 结
果 表 明 开 裂 之 前 粘 结 力 大 小 与 混凝 土 的 泊松 比关 系不 大 ， 主 要 由肋 问 的 滑移 面 角度 和 混 凝 土 的 弹 性 模 量 决 定 。
因此钢筋承担的拉 力就逐渐 减小 。随着离 开裂缝截 面距 离 的增 大， 混凝 土的拉应力越大 ， 钢筋拉应 力减小程度 也越大 ， 当达 到两 条裂缝的 中间时 ， 混凝土拉 应力 达到最 大值 ， 钢筋 的拉应 力达 到 最小值 。因此 ， 在相邻 两个裂缝 的 范围 内， 粘结 力使 得混 凝土 继
续参加工作 ， 裂缝 的开展会 影 响粘结应 力的分 布情况 ， 同 时 钢 筋 拉 应 力 的变 化 幅 度 也与 开 裂 后 粘 结 应 力 的分 布有 关 。
ｊ ｉ 和Ｓ ｈ ａ ｈ 从 理论上建立 了钢筋 局部滑 移量与其埋 置深度之 间
的关系 。本文将结合钢 筋与 混凝土 之间 的粘结力 产生 的机理 及 其大小分布规律 ， 选取带 肋钢 筋作 为研 究对 象 ， 探 索带肋 钢筋 与
火灾高温下钢筋混凝土结构的有限元模拟分析
．
ｔ ｅｍａ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈ ｏ ｃ ｅ ｅｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｉ ａ ｌ ｓｄ，ａ ｄ ｂ ｐ ｌ ｉｇ ｔ ｅ ｌｒ ｅ ｓａ ｅ ｆ ｉｅｅｅ ｎ ｎ ｌｓｓｓ ｆｗａ ｅ ｈ ｒ ｌｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｔ ｅｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｏ ｅ ｔ ｓ ｍ ｙ ｅ ｎ ｙ ａ ｐ ｙ ｎ ｈ ａ ｇ －ｃ ｌ ｉ ｔ ｌｍｅ ｔａ ａ ｙ ｉ ｏ ｔ ｒ ｎ
低， 破坏 时常呈 脆 性 断裂 ； 温度 在 ６ ０℃ 以上 时 ， 当 ０ 其 承载力 几乎 完 全 丧 失 。 因此 ， 当结 构 表 面 长 期 受 辐射热致 使 温度 大 于 １ ０℃ 时 ， 采 取 防火 措 施 。 ５ 要
图 ｌ 出 了 ３种 钢 材 的高 温 强 度 变 化 曲线 。 因此 ， 给
低、 表面爆 裂 等 现象 ， 结 构 的承 载 能力 下 降 ； ） 使 ２ 结
构温 度 变化形 成 的 不 均 匀 温度 场 ， 改变 了结 构 的 内 力 和变形 状态 。 前 者 属 于材 料性 能 问题 ， 者则 为 后 力 学问 题 。事 实 上 两 者是 相 互 作 用 和影 响 ， 决定 了
ＺＨ ＯＮ Ｇ — ｎ Ｆｕ ｐｉ ｇ
（ ｕａ ｅｉ ｎ ｅｅｒｈＩｓｉ ｔ ｆ ｉ ｃａ Ｉｔ ｎｔ ｎ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇＧ ｏ ｐ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｗ ｈｎＤ ｓ ｎａｄＲ ｓａｃ ｎｔｕｅｏ ｎ ｏｌｎｅ ａｉ ａ Ｅ ｇ ｅｉ ｒｕ ， ｈｎ４ ０ ６ ， ｈ ） ｇ ｔ Ｓｏ ｒ ｏ ｎ ｎ ｎ
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２０ ０ ８年
第２ ９卷
第 １期
火 灾高 温 下 钢 筋 混凝 土结 构 的有 限 元模 拟分 析
钢筋混凝土中的粘结应力与滑移的关系
钢 筋 混 凝 土 中 的 粘 结 应 力 与 滑 移 的 关 系
刘 晓 军
（ 太原市政府投资项 目评审 中心 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ １ ４）
摘
要： 基于常规 的粘结滑移理论 ， 并结合钢筋与混凝 土截 面变形特 性提 出了一种分析模型 ， 建立 了一个无量纲 的函数方程 ， 同 时
将结果 与实验进 行了对比 ， 得 出其一致 性较 好的结论。 关键词 ： 钢筋混凝土 ， 应力 ， 粘 结 中 图分类 号 ： Ｔ Ｕ ３ ７ ５ 文献标识码 ： Ａ 别是很大的 。 通常 ， 钢筋混凝 土中的粘 结行 为是粘结 应力 与滑移的粘 结对 混凝 土结构 有重 要 的影 响。 由于粘
制板 的板 底固定 ； 柔性 螺杆 应使 用屈服 台阶长 、 屈强 比低 、 总伸长 ４ 结 语
率 以 防 止 的 在 预 制 板 脱 ， 落 过 可 程 中 孚 被 混 混 堡 凝 土 萼 尖 角 剪 断 取 刚 性 套 筒 保 护 ，
。
建 筑 工 业 化 是 我 国 建 筑 业 发 展 的 必 然 趋 势 ， 是 实 现 绿 色 建 筑
．
３ ． ２ 采 用预制 空心楼板 或 预制 带肋楼 板
［ ２ ］Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ １ － ２ ０ １ ０ ， 建筑抗震设计规范［ Ｓ ］ ．
采用 预制空心楼板或预制带肋楼 板可有 效减轻结 构 自重 ， 减 ［ ３ ］ 国家标准建筑抗震设 计规 范管理 组． 建筑抗 震设 计规 范统
第４ Ｏ卷 第 １ １ 期
２ ０ １ ４ 年 ４ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸ Ｉ ＡＲ ＣＨＩ Ｔ ＥＣ ＴＵ ＲＥ
Ｖｏ １ ． ４０ Ｎｏ． １ １
带肋钢筋与混凝土间粘结滑移本构模型
于锥楔作用的受力机制建立了滑移量与位移边界条件的关系。根据拔出试验的破坏特征，将粘结滑移曲线的上升 段按混凝土开裂与否分为两个阶段，分别采用不同的理论模型进行计算。理论模型中把滑移量作为位移边界条件 引入，通过对滑移量的改变实现边界条件的变化，从而得出峰值粘结强度前各级滑移量下的粘结应力。分析了影 响下降段的主要因素并拟合了呈负指数衰减规律的下降段。最后，将该文的理论本构模型与试验进行了对比、 分析。 关键词：混凝土；粘结-滑移；弹性理论；带肋钢筋；锥楔作用 中图分类号：TU313; O331 文献标识码：A
将式(6)、式(8)分别对 ϕ 、 ρ 求偏导： ∂uρ 2 F sin ϕ = ⋅ ln ρ + f ′(ϕ ) ∂ϕ E (α + sin α )
(6)
(7)
1 两种特殊平面问题的位移解
1.1 受均匀内压作用的圆环 文献[9]针对图 1 所示的位移轴对称问题提供了 详细的推导过程，本文直接引用其结果。
165
Yankelevsky[5] 建立了以钢筋拉力为变量的二阶微 式。 徐有邻等 将粘结滑移的全过程分为 5 个阶段， 计算出其水平向的分力，得到相应传力模型的名义 粘结锚固特征强度。 高向玲[7]在 Tepfers 等人的研究 基础上考虑了摩擦力的作用，重新计算了劈裂粘结 强度。宋力[8]对疲劳荷载作用下的粘结问题进行了 分析。 粘结破坏包括劈裂和拔出两种模式。对于配箍 试件或保护层厚度超过一定范围时(c/d >5―6)，变 形钢筋的粘结破坏一般是肋间混凝土被刮出的剪 切型破坏，本文主要针对此种破坏形式。以往理论 模型大多通过求极值得到劈裂粘结强度，而粘结本 构往往从实验回归得到，从理论上还提不出一套比 较完整、有充分论据的粘结-滑移本构关系。基于这 样的研究背景，本文针对刮出破坏的特征，将粘结 应力与滑移面的锥楔作用联系起来，用数学力学模 型分析锥楔作用的粘结机制，计算了粘结滑移本构 关系的上升段，并且提出了呈负指数关系衰减的下 降段。与试验数据和现有成果的比对表明此方法具 有一定的适用性，可对圆形短埋配箍试件的粘结滑 移性能进行较合理的预测。
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火灾后钢筋混凝土节点钢筋粘结滑移模拟钢筋混凝土节点在受到火灾作用后，钢筋与混凝土之间的粘结力出现了大幅度的下降，这就导致了两者之间较大的粘结滑移现象。
在进行钢筋混凝土节点抗震性能研究的时候，其滞回曲线出现了大的滑移现象，这与两者之间粘结力下降导致的滑移量增大有着直接的关系。
在ABAQUS中利用非线性弹簧单元来模拟两者间的粘结滑移是比较合适的，下面介绍弹簧单元及在本次模拟中的应用。
第一部分：弹簧单元弹簧单元时一种连接单元，在ABAQUS中它具有以下的性质：1.能够将力和相对位移联系起来2.在ABAQUS/CAE中能够将相对转角和弯矩联系起来3.可以是线性的也可以是非线性的4.如果是线性弹簧，可以基于频率直接进行稳态动力分析5.也可以基于温度和其他场变量的求解6.可以通过虚拟的弹簧刚度来模拟理想状态下的结构阻尼因子弹簧单元始终利用力和位移来描述。
当弹簧与某一自由度上的位移相关时，相对位移和力这些变量就在弹簧单元中表现。
如果弹簧单元与某一自由度上的转角相关，它就是扭转弹簧，相对转角通过弹簧转化成弯矩。
粘滞性弹簧的行为在ABAQUS/CAE中可以通过频变弹簧和频变阻尼的组合成功模拟。
典型应用弹簧单元被用来模拟实际的物理弹簧和理想化的轴向扭转组件。
还可以模拟阻止刚体运动的反力。
它们还可以通过假设的弹簧刚度指定结构阻尼系数来模拟结构的阻尼。
选择适当的单元类型Spring1，Spring2单元可以应用在隐式分析中，Spring1用在定义点和区域之间，Spring2用在定义点和点之间，这两种单元作用的都是以特定的方向。
SpringA可以应用在显示分析也可以应用在显式分析中，通过连接两个节点的作用线产生作用，因此在大的位移相应分析中这个作用线可能会产生旋转。
Spring1，Spring2弹簧单元都能够定义位移和旋转的自由度（后种情况被称为扭转弹簧）。
然而，在大位移响应分析时应用扭转弹簧需要仔细考虑在节点上整体的转动情况。
因此，在大位移响应分析时，连接单元应用的比扭转单元更加广泛。
Input 文件使用方法使用下面的方式定义点和区域间的作用方向不变的弹簧*Element,type=Spring1使用下面的方式定义点和点的作用方向不变的弹簧*Element,type=Spring2使用下面的方式定义点和点的作用方向由两点间的作用线定义的弹簧*Element,type=SpringAABAQUS/CAE使用方法在Property和Interaction模块中：点击SpecialSprings/DashpotsCreate，然后选择下列方式定义不同的弹簧单元：）Connect Points to Ground:选择点，然后定义弹簧刚度（等同于Spring1，然后定义弹簧刚度（等同于direction：specify fixed two Points :选择AxisConnect）Spring2 ）（等同于SpringAAxis：Follow line of action，然后定义弹簧刚度Connect two Points :选择在显式分析中的稳定性在隐式动态分析中单元引入了两点之间的刚度但是没有引入与之相关的质量。
SpringA通过相邻弹簧的节点不可避免的会有一些附加质量，这代表着一个无可避免的不稳定因素。
将会出现一个错误信息。
如果这个弹ABAQUS/Explicit节点的贡献；如果这个条件不满足，，稳定的时间增量由隐式动力方程确定将能够保证计算簧单元不是太刚强（相对于相邻的）的稳定。
相对位移的定义相对位移的定义是取决于单元类型的，不同的弹簧单元相对位移的概念是不同的。
1.Spring1i方向上，弹簧几点的位移。
对于Spring1单元来说，相对位移就是在uu??i2. Spring2方向的位移与第二个节点单元来说，相对位移就是弹簧的第一个节点在i对于Spring2 j方向的位移的差值。
在21u?u??u ji单元如何按照上述公式起作用是非常重要的，应为这种弹簧可以完成许多不好Spring2 单元就会形成一个压缩弹簧。
3-1所示方式建立Spring2描述的行为。
例如，当按照图：压缩弹簧示意图图3-1210?u1u?上的力就是正的。
此时在Spring2如果节点位移为，弹簧就表现为压缩，、ij 3-2所示进行建立。
要想获得拉伸弹簧，Spring2单元需要按照图3-2：拉伸弹簧示意图图3.SpringA单元规定的方向上发生的位移。
对于几何线性分析来说，相对位移就是沿着SpringA12XX???21u?u???u????2211X??XXX?21XX是弹簧单元在第二个节点的参考方其中是弹簧单元在第一个节点的参考方向，向。
．单元的相对位移是弹簧单元咋长度方向上最初和当对于几何分线性分析来说，SpringA 前状态的改变量。
ll??u?0????12121lx x?l?xx??x和是当前弹簧单元的长度，其中是最初的长度。
这里的02x是弹簧节点当前位置。
SpringA单元中任何一种情况，当受拉时力就是正的。
定义弹簧行为弹簧可以定义为线性的也可定义为非线性的，在任何一种情况中，用户都必须将弹簧行为和作用的区域的定义出来。
INP文件的定义方法：*Spring, Elset=name其中Elset（单元集合）需要指定一个弹簧单元集合。
ABAQUS/CAE中的定义方法：点击主菜中SpecialSprings/DashpotsCreate，在提示区提示用户选择关联的方式，一般选用Select points。
定义线性弹簧的行为：用户通过一个恒定的弹簧刚度来定义线性弹簧。
（弹簧刚度定义为力与相对位移的比值）能够定义弹簧刚度随温度和场变量的变化规律。
对于直接解稳定状态的动态分析，弹簧刚度还可以定义为依赖于频率，当然也依赖于温度和场变量。
INP文件的定义方法：*Spring, Dependencies=nFirst data lineSpring stiffness ,frequency, temperature, field variable 1,ect.……ABAQUS/CAE中的定义方法：点击主菜中SpecialSprings/DashpotsCreate，在提示区提示用户选择关联的方式，一般选用Select points。
在PropertySpring stiffness。
定义非线性弹簧用户可以通过一组力和相对位移的数据来定义非线性弹簧的力学行为。
这些数据中的位移需要按照升序排列并且需要定义一系列大范围位移数据来保证定义的正确性。
．图3-3：非线性弹簧力和相对位移关系曲线关键词*弹簧定义弹簧行为这个关键词被用来定义弹簧单元的弹簧行为。
也被通过分配一个结构阻尼因素来形成假设部件的弹簧刚度矩阵。
在定义弹簧单元式需要定义的参数Elset定义这个参数是用来命名哪些需要被定义为弹簧单元的单元集合可选参数复合刚度这个参数在直接求解，子空间的稳态分析和基础模态分析中是有价值的。
利用*Frequency来定义，Damping projection=0 在ABAQUS/Standard支持非对角矩阵。
这定义真实或假定部件的刚度时需要定义这个参数，在假设部件中代表的是结构阻尼。
如果没有定义此参数，系统默认为真实刚度。
Dependencies设定这个参数等同于设定这定义弹簧刚度数据时包含场变量的数目，除了温度之外。
如果这个参数省略，系统默认为弹簧刚度是不依赖于场变量的。
Nonliear利用这个参数来定义非线性弹簧行为，省略时，默认为线性弹簧Orientation（方向）这个参数只能在ABAQUA/Stanard分析中使用如果该选项被用来定义SPRING1或SPRING2单元的行为，这个参数可以用来指定一个方向，这样弹簧可以作用到局部系统。
利用*Orientation来定义这个参数RtolThis parameter applies only to Abaqus/Explicit analyses.Set this parameter equal to the tolerance to be used for regularizing the material data. Thedefault is RTOL=0.03. See “Material data definition,”Section 17.1.2 of the Abaqus Analysis User's Manual, for a discussion of data regularization.利用数据线来定义Spring1，Spring2和Jointc单元第一行1.与弹簧单元第一个节点相关联的自由度，对于Jointc单元，弹簧行为定义的自由度2.对于Spring2 单元给定与其第二个节点相关联的自由度如果orientition参数包含在*spring选项中，当定义弹簧单元或在*joint选项定义节点单元时，此处的自由度使用局部体系中定义的自由度。
第二行1. 真实的刚度（力/相对位移）2.Frequency 。
仅适用于*STEADY STA TE DYNAMICS, DIRECT; *STEADY STA TE DYNAMICS, SUBSPACE PROJECTION; and *STEADY STA TE DYNAMICS and *MODALDYNAMIC analyses that support nondiagonal damping.3.温度4．第一场变量5．第二个场变量6．等等，知道第五个场变量后续行1．第六个场变量2．等等，直到到达每行最多的八个场变量第二部分：弹簧单元在模拟中的应用ABAQUS/CAE中并不支持非线性弹簧的直接添加，因此需要在inp文件中使用keyword来添加Spring2。
第一部分已经介绍了在inp文件中添加非线性弹簧的格式，下面结合实际模型介绍添加非线性弹簧的方法。
本次模拟的模型较大，相关的弹簧和混凝土采用直接用弹簧连接的方式。
首先将模型创建完成，如图3-1所示。
应为是模拟火灾后钢筋混凝土抗震性能，主要关注的梁上钢筋的粘结滑移对模拟的影响，所以梁上的纵筋采用弹簧单元与混凝土连接，其他的钢筋（柱的纵筋、箍筋和梁上的箍筋）都采用Embedded的方式与混凝土相连，如图3-2所示。
为方便添加弹簧，混凝土部件在钢筋插入的地方都作出了切面，这样在划分网格的时候能够保证钢筋部件与混凝土部件连接的地方能够紧密的连接，更接近真实情况。
在mesh模块中，将钢筋和混凝土实体划分网格，并保证它们节点数目相同。
为了方便在inp中添加弹簧，需要清楚混凝土内部网格分布，节点的编号。
ABAQUS后处理模块提供了切片工具，可以利用这个工具方便的观察混凝土内部的编号情况。