混凝土本构模型对柱受力性能影响的数值模拟分析

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1、第41卷第1期四川建筑科学研究2015年2月SichuanBuildingScience2l混凝土本构模型对柱受力性能影响的数值模拟分析张紫薇，夏静，傅剑平(重庆大学土木工程学院，重庆400045)摘要：基于OpenSees平台，分别采用Hognestad、Rflsch、Kent-park三种混凝土受压本构模型，对已有钢筋混凝土试验柱进行了低周反复加载模拟，分析了不同混凝土本构模型的模拟效果。在此基础上，进行了不同轴压比下混凝土模型对柱受力性能影响的数值分析。结果表明，各本构模型的模拟结果均能较为真实地反映混凝土柱实际承载力和延性规

2、律；混凝土模型对柱正截面承载力的影响不大，而对延性的影响在轴压比较大(n1>0．3)时显著。关键词：数值模拟；混凝土本构模型；低周反复加载中图分类号：rI’U528．1；TU375．3文献标志码：A文章编号：1008—1933(2015)01—021—05NumericalsimulationanalysisoftheeffectofconcreteconstitutivemodelonmechanicalbehaviorofcolumnsZHANGZiwei，XIAJing，FUJianping(SchoolofCivilEngi

3、neering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China)Abstract：Withfiniteelementanalysisprogram(OpenSees)，lowreversedcyclicloadingwassimulatedonthetestedRCcolumnwithdiferentconstitutivemodelsincludingHognestad，RUsehandKent—park．Andsimulationresultswerestudied．Inaddition，th

4、eefectofconstitutivemodelonmechanicalbehaviorofcolumnsunderdiferentaxialloadratioswasanalyzednumericaly．Itisf0undthatsimulationresultsofthe3diferentconstitutivemodelscantrulyreflectbendingcapacityandductilityofrealRCcolumns．Resultsalsoshowthatconcretemodelhaslittleefec

5、tonnormalsectionbendingcapacityofRCcolumnsbutsignificantimpactonductility，especiallyunderahighaxialloadratio(nt>0．3)．Keywords：numericalsimulation；concreteconstitutivemodel；lowreversedcyclicloading行了低周反复加载下的模拟，获得了相应的模拟滞0引言回曲线，并比较了采用不同本构模型时混凝土柱的混凝土本构模型是采用数值方法研究混凝土结受力性能与试

6、验滞回曲线的吻合程度。最后利用分构和构件受力性能的基础。国内外对混凝土本构关析软件分析了在不同轴压比条件下，各混凝土模型系进行了大量研究⋯。然而，这些工作多数局限于对混凝土柱承载力以及延性的影响。混凝土材料力学性能和混凝土构件受力性能方面，1试件及加载制度很少采用不同的混凝土模型对不同条件下构件受力性能模拟结果进行对比的研究。众所周知，结构和本文模拟的试件为文献[6]中的柱子。柱的几构件中的混凝土处在不同的受力条件下将有不同的何尺寸为350mm×350mm×1550mm，表1给出了性能反应，目前混凝土受压本构模型较多，不同的模试件的

7、基本参数。混凝土保护层厚度取20mm，箍型对不同受力条件下构件的模拟结果有多大的误差筋加密区高度取500mm，试件尺寸及配筋情况如图还不得而知，这也是进行数值模拟分析关心的问题。l所示。本文采用OpenSees非线性有限元分析软件，分别选文献[6]试件为低周反复加载试验，采用悬臂用了应用较多的Hognestad、Rtisch、Kent．park三种混柱自由端进行加载，轴压比为0．35，加载装置如图2凝土受压本构模型，对已有的钢筋混凝土试验柱进所示。屈服前采用力控制加载，在逐步施加水平荷载时，随时监控柱端控制截面的钢筋应变，至受拉钢收

8、稿日期：2013．12-23筋屈服；试件屈服后改为位移控制加载，以屈服位移作者简介：张紫薇(1992一)，女，硕士研究生，研究方向为结构抗震。的倍数进行加载，每级加载下循环两次，直至荷载降E—maii：313839272@qq．com