混凝土三维弹塑性本构模型研究

纤维模型在桥梁抗震中的应用_弹塑性 纤维模型在桥梁抗震中的应用_弹塑性 纤维模型在桥梁抗震中的应用_弹塑性

在应变空间内,推导出弹塑性损伤增量本构方程,通过自编程序实现该本构方程,同时将此程序实现了并行算法;建立了三点弯曲梁二维及三维细观尺度数值试样,分别进行相应地弹塑性损伤破坏数值模拟,作了相应的对比分析,在数值模拟中,提出破坏单元网格消去法,模拟裂纹扩展。研究发现:数值试验同物理试验较吻合,且与理论分析是一致的;由于三维试样细观单元的非线性比二维在空间上更为离散,由三维细观单元弹塑性损伤非线性反映宏观试样的非线性,更能深入地研究细观破坏机理;提出的破坏单元网格消去法为有限元清晰模拟裂纹开辟了新的途径;并行算法程序的实现为应用于大型三维水利水电工程奠定了基础。

现行抗震采用二阶段设计实现三水准Ⅲ设防目标。第一阶段设计是承载力验算，其地震力取第一水准的地震参数。在进行第一阶段设计的抗震验算时，对规则对称的结构可允许分别计算两个主轴方向，．即单向计算。可以认为单向计算是一种间化的分析方法。对质量和刚度明显不对称的结构，则不能用简化的单向计算，必须计入双向地震作用的影响。

　对静力弹塑性分析中涉及到的包括等效单自由度体系的建立、等效粘滞阻尼的确定以及性能点的求 解等理论问题进行了证明和探讨,指出了应用ETABS 和PUSH 程序进行分析的优缺点。在文[2 ]的基础上,进 一步阐述了在ETABS 程序中利用等效柱代替墙进行弹塑性分析的方法。

基于纤维模型理论, 利用 PERFORM-3D 软件实现了复杂超高层建筑结构的弹塑性时程分析并进行构件变形性能评估。针对 PERFORM-3D 建立高层结构模型的复杂性, 开发了其前处理程序 ETP, 使之能够方便准确地建立弹塑性模型。分析表明, 基于纤维模型的整体结构弹塑性分析法高效可行, 不但宏观上可得到结构整体响应, 而且微观上可得到构件的内力及变形和纤维的应力及应变。通过工程实例, 得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况, 可用于研究按我国现行规范设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的非线性变形及受力特点。

钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析可以采用微观方法和宏观方法，本文对这些方法进行了介绍和比较，尤其是对于剪力墙的宏观有限元模型进行了较详细的论述，指出了各自的优缺点。认为如果对高层剪力墙结构进行分析，应尽可能采用宏观方法，而对于宏观剪力墙模型的选取是至关重要的。在此基础上提出了一些有益的建议。

本资料为基于ABAQUS的悬臂梁的弹塑性弯曲分析，目录： 1. 问题描述 2. 理论分析 3. 有限元分析 3.1 有限元模型 3.2 材料属性定义 3.3 分析步的定义 3.4 载荷施加和边界条件 3.5 网格划分 3.6 结果及分析 4.总结

本文以某超高层钢筋混凝土框架—核心筒结构为原型，采用ABAQUS软件对其在罕遇地震作用下的动力响应进行了动力弹塑性分析，给出了结构关键部位、关键构件在强烈地震作用下的动力响应规律及损坏程度的定量表达，进而对整体结构的抗震性能给出了评价及改进建议。

本资料为弹塑性力学塑性应力应变关系，内容要点 强化法则 Prager随动强化模型 增量理论 全量理论 稳定公设 典型例题

汪大绥-静力弹塑性分析.docx汪大绥-静力弹塑性分析.docx

罕遇地震弹塑性静、动力分析

本资料介绍了考虑高振型阻尼影响弹塑性时程分析的原理与方法，并通过对沈阳宝能环球金融中心 T2 塔楼的大震弹塑性分析，比较了考虑高振型阻尼影响与未考虑高振型阻尼影响结果的差异性。

为提高ABAQUS在超高层建筑动力弹塑性模拟方面的适用性问题,提高ABAQUS的建模、计算效率及应用的灵活性,基于塑性损伤力学理论独立开发了适用于混凝土梁柱纤维模型的混凝土一维拉压循环加载材料模型。

为预测超高性能混凝土(UHPC)残余抗拉强度，通过细观力学分析，研究了纤维对UHPC残余抗拉强度贡献机理，提出了考虑纤维埋深、分布和取向的UHPC细观本构模型。基于UHPC细观本构、受力平衡方程和变形协调条件，建立了UHPC梁受弯分析模型和受弯承载力理论计算方法。经与8个UHPC梁试件受弯试验结果对比发现，文中提出的模型可以较好地预测UHPC梁受弯全过程响应和受弯承载力。

此例题将介绍利用MIDAS/Gen做动力弹塑性分析的整个过程，以及查看分析结果的方法。 此例题的步骤如下: 1. 简要 2. 设定操作环境及定义材料和截面 3. 用建模助手建立模型平面 4. 生成框架柱 5. 楼层复制及生成层数据文件 6. 定义边界条件 7. 输入楼面荷载 8. 定义结构类型 9. 定义质量 10. 定义配筋 11. 定义及分配铰特性值 12. 输入时程分析数据 13. 运行分析 14. 查看结果

钢筋混凝上结构是现代上木上程中最常用的结构形式。本文针对运用ANSYS进行钢筋混凝上结构的弹塑性分析，通过与理论解比较，依据分析对象的结构层次(结构、构件)、分析类型(静力单调加载、反复加载)、荷载水平(线弹性、弹塑性)，讨论了单兀类型、材料一模型及模型参数的选取，必要时甚至采用UPF等_次开发上具进行分析。分析表明，合理的模型可以得到令人满意的结果。

钢筋混凝土结构是现代土木工程中最常用的结构形式。本文针对运用ANSYS 进行钢筋混凝土结 构的弹塑性分析，通过与理论解比较，依据分析对象的结构层次（结构、构件）、分析类型（静 力单调加载、反复加载）、荷载水平（线弹性、弹塑性），讨论了单元类型、材料模型及模型参 数的选取，必要时甚至采用UPF 等二次开发工具进行分析。分析表明，合理的模型可以得到令 人满意的结果。 关键

安联大厦是采用钢筋混凝土框架—核心筒结构形式的高层写字楼。为达到环保、健康的设计目的，建筑师给大厦设计了一个“呼吸”系统—通过东西、南北错开设置的空中花园和中部入口大堂直通屋面的中庭空间，实现了整个大楼的自然通风从而成为一栋节能的生态建筑。为满足建筑要求，楼板开大洞，两个核心筒之间部分楼层连接薄弱。本文采用结构分析软件perform—3D进行了安联大厦的弹塑性时程反应分析和抗震性能评估。研究表明：在罕遇地震作用下，结构的层间位移能够满足规范抗震要求，剪力墙先于框架柱进入非线性阶段，部分楼层在核心筒之间的薄弱连接仅对核心筒附近的框架柱的内力产生影响，但不影响整个结构的协调工作。

现行抗震设防的目标是;遭受多遇地震影响时，结构处于弹性工作状态，一般不受损坏（第一水准）。当遭受设防烈度的地震影响时，结构进入弹塑性工作状态，可能损坏，经一般修理仍可继续使用（第二水准），当遭受罕遇地震影响时，结构有较大的弹塑性变形，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（第三水准）。

本资料为抗震性能设计与弹塑性时程分析，主要内容 一、规范条文梳理 二、性能设计与弹塑性时程分析一般流程 三、弹塑性分析提供的结果和性能评价 四、工程案例

本资料为弹塑性力学课件-塑形基本概念，主要内容： 基本实验 基本假设 简化模型 应力分析

推荐一本好书，希望大家喜欢，ETABS在弹塑性动力分析做的非常不错，要安静下来好好学才有收获

世茂深坑酒店主体建筑依崖壁建造，为独特的上下两点支承结构体系。与考虑行波效应的多点输入不同，需要考虑幅值差的多点输入地震反应，相应的多点输入采用了位移时程波而不是加速度时程波。结构采用钢管混凝土柱框架-支撑结构体系，钢管混凝土柱的非线性力学性能指标应用了“统一理论”。运用 SAP2000 和ABAQUS 有限元分析软件，重点分析了在罕遇地震作用下结构弹塑性时程响应。

花篮螺 丝是 电厂管道支吊架 中的重要零件 {如图 1 所示) ， 发 生断裂将可能危及整个 管道系统的安全运行 ， 因此对 它的设 计强度有严格的要求 传 统的设计法基于简化模型进行 简单的 力学验算 ． 设计精 度较差 ，设计结果往往偏于保 守。 另一方面 ，简单的设计法无法 准确判斯结构中的最危险之处， 因而无法对结构进行有针对性 的改进 。 本文讨论的花篮螺丝在试验中曾经出现连接螺丝断 裂 、 拉 筋与头部拐角灶开裂的问题 ， 因而将连接螺丝 的材料改 成高强度的， 并对结构形式进行了改变。 但新的设计能否达到 要求? 我们 利用 自编的弹塑性有限元程序对其进行了分析 ， 并 在 拉伸试 验机 上进行 了测试 ， 从 而得 到 了新 的设计 的 强度情 况 ．为改进工作提供 了基础。

以振动台试验为基础,利用ABAQUS软件对试验原型进行了抗震模拟,根据模拟出的砌体模型损伤云图及相应受拉损伤参数(DAMAGET)值,判断砌体结构的裂缝位置和破坏程度。通过对比弹塑性时程分析数据与试验结果,验证了有限元模型各参数设置的合理性。建立三个有限元模型,比较模型间损伤参数值和结构的层间位移角,研究构造柱及材料强度对砌体结构抗震性能的影响。结果表明:应力集中的洞口附近首先出现受拉损伤,而构造柱的设置可延缓其发展,此外,材料强度对结构刚度产生的影响较大。

重庆英利大厦采用框架-筒体结构形式，地面上高度为215.1m，属于超限高层建筑结构。利用ETABS程序对该结构进行了三维静力弹塑性分析，采用了多种水平荷载分布模式，进行了整体抗震性能评价。分析表明，在7度罕遇地震作用下出现了大量塑性铰，最大层间位移角为1/186（X向）、1/192（Y向），可满足7度大震不倒的要求，结构具有良好的抗震性能。

通过大量复杂超限工程大震弹塑性时程分析的研究，提出了基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计理念。详细介绍了该设计方法的设计思路，并将其应用于各种复杂超限工程中。通过对具体案例的详细分析表明，基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计能够作为一种主动设计手段，指导设计人员有针对性地进行结构方案调整和局部构件调整，优化结构设计，在提高结构安全性的同时实现经济性。因此，基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计能够进一步完善我国现有的两阶段抗震设计方法，值得在结构抗震设计领域中推广。

硕士论文

本项目以预应力型钢-混凝土界面为研究对象，旨在建立钢板-混凝土栓钉连接界面黏结滑移的本构关系。研究以混凝土强度、栓钉数量及法向压应力为变量，采用正交试验法对 18 个钢板-混凝土界面试件进行剪切试验。

选择合适的地震动记录是采用弹塑性时程分析预测建筑结构地震响应的基础。列举了现有针对不同分析目的的三种地震动记录选取方法，比较了按不同方法建立的地震动记录选择集的地面运动峰值和反应谱特性，并通过分析两个不同初始周期框架结构的弹塑性地震响应，对不同地震动记录选取方法的分析结果进行了比较。研究结果表明，基于设计反应谱和基于最不利地震动的选取方法均与结构的初始周期相关，当结构在地震作用下刚度退化比较明显时，这些方法有可能难以达到预期的目标;而当地震动强度指标恰当、且选取的地震动记录数量较多时，基于台站和地震信息的选取方法不会造成过大的结构弹塑性地震响应的离散性，同时这种方法不依赖于结构的动力特性，操作简便，适用性强，适于在研究不同结构类型和不同动力特性建筑结构的抗震性能时应用。

对工字钢梁腹板在纯弯作用下的弹塑性屈曲承载能力进行了理论计算和试验研究，并进行了对比舟析，着重研究了纵向如劲肋对腹板屈曲系数的影响 对现行(钢结构设计规规)（GBJ17—88)的有关条款进行了讨论

本资料为本构理论之弹性变形-塑性变形-本构方程，内容要点： 弹性结构与塑性变形的特点、塑性力学的附加假设 弹塑性力学中常见的简化力学模型 弹性本构方程、弹性应变能函数 应力张量和应变张量分解的物理意义 弹性势能公式、弹性势能的分解 塑性应力偏量状态与Lode应力参数 屈服函数、主应力空间常用屈服条件

根据短肢剪力墙结构的受力和变形特点,对多竖直杆模型进行了改进,建立了截面位移模型,摒弃了杆模型平截面假定的限制,有效地考虑了剪滞效应和翼缘的影响。利用变分原理导出了T形短肢剪力墙的空间单元刚度矩阵,研制了弹塑性时程分析程序,并输入三种不同的地震动进行了算例分析,计算结果表明,短肢剪力墙结构抗震性能较好,适合于在地震区推广使用。

基于目前未能对岩石蠕应变的内涵进行分类研究，提出岩石黏弹塑性应变分离的蠕变试验方法和数据处理技巧。以金川二矿区的二辉橄榄岩为例，探讨该类岩石的三轴黏弹塑性变形特性。岩石的瞬时应变分离为瞬弹性和瞬塑性应变，二辉橄榄岩的瞬弹性响应近线性，而瞬塑性模量随偏应力水平的增加而增大；蠕应变分离为黏弹性和黏塑性应变，岩石黏弹性应变曲线呈现衰减蠕变的特性，而黏塑性应变曲线呈现出衰减蠕变，稳定蠕变，甚至加速蠕变的特性，黏弹性应变、黏塑性应变和定常蠕变率与受载偏应力水平之间表现为非线性关系；侧向黏弹塑性应变特性与轴向相似，在未破坏级偏应力下侧向蠕变应变为轴向蠕变应变的25%～30%。

从岩土基本力学性质出发,证明了Drucker 塑性公设、经典塑性力学原理不适用于岩土材料。对岩土本构理论的几个基本问题进行了研究。通过严格的理论分析,证明了基于经典塑性理论的单屈服面模型无论是否采用相关联流动法则都是不适用于岩土材料的;岩土屈服面不唯一,屈服面重数与塑性应变增量自由度一致,岩土屈服面存在不外凸情况;相关联流动法则不适用于岩土材料。

为了对重庆奥林匹克体育中心网壳结构铸钢球节点承载安全性作出评价，本文对一关键节点进行了弹塑性分析和 实体试验研究。通过对该节点有限元模型的弹塑性分析，得到节点应力、应变分布情况。通过铸钢球节点结构的实体试验， 得到表面各测点应力测试值。结合理论分析和实体试验，分析了铸钢球节点的传力路径和和受力特点，指出其应力从连接 端口到球体“高D 低D 高D 低”的变化规律，按<$’ E,323 强度理论对其承载能力做出了评价。将管身应力与管脚应力的比 值作为反映应力集中程度的一项重要指标，对此进行分析并指出，大型铸钢球节点设计时可以通过控制该比值优化应力 传递路径。