基于ABAQUS的钢骨混凝土柱有限元分析

《基于ABAQUS的钢骨混凝土柱有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、CMYK工程试验与研究基于ABAQUS的钢骨混凝土柱有限元分析邹剑(广州大学土木工程学院）【摘要】本文基于ABAQUS混凝土损伤塑性模型（以下简称CDP模型）对一钢骨混凝土柱进行有限元模拟分析，对CDP模型进行了简要介绍，讨论了钢骨混凝土柱的建模方法和模型参数取值，同时结合《混凝土结构设计规范》提出一种新的简化混凝土本构定义方式，并与试验结果做对比，验证有限元模拟结果的可靠性，为工程上类似有限元模拟分析提供参考。【关键词】ABAQUS有限元分析；混凝土损伤塑性模型；钢骨混凝土柱1前言线性分析能力，其CDP模型可以准确地对结构或构件从初始受力直到破坏过程进行模拟，在混凝土结构非线性随着建筑

2、高度的不断增加和结构形式的不断变化，分析中得到广泛运用。本文主要基于CDP模型对钢骨混柱子所承受的荷载越来越大，而结构柱的承载能力又被凝土柱进行有限元分析。作为判断结构抗震性能的重要指标。因此，所选用柱的截面形式和材料类型显得至关重要。钢骨混凝土柱作为2混凝土损伤塑性模型钢骨和混凝土的组合结构，具备钢材和混凝土各自的优ABAQUS提供的混凝土损伤塑性模型是依据点，与普通钢筋混凝土相比具有更高的强度、刚度和更[1][2]Lubliner，Lee和Fenves（1998）提出的损伤塑性模好的延性和耗能能力。在框架、框架剪力墙及筒体等各型确定的，其目的是为分析在循环加载和动态加载条件种高层、超

3、高层结构中广泛运用。ABAQUS作为国际上公下混凝土结构的力学响应提供普适的材料模型，它考虑用大型通用有限元分析软件之一，具有强大的线性和非了材料拉压性能的差异，主要用于模拟低静水压力下由!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3.3方案优化设计的小结基坑开挖施工对车站结构有影响，造成车站结构最大水本次针对苏州轨道交通3号线车站的保护，采用的平位移8.7mm；最大竖向位移5.6mm（↓），满足轨道交通基坑优化方案主要包括：①加大A#基坑的围护结构侧结构水平及竖向位移量不大于10mm的要求；向刚度；②加深A#基坑围护桩的有效桩长。⑵针

4、对地铁车站的保护，本文采用了两种车站临近经过数值仿真计算结果的对比后发现：对于围护结基坑围护的优化方案，分别为加大A#基坑的围护结构构本身的安全性而言，优化方案1对邻近地铁车站的变侧向刚度和加深A#基坑围护桩的有效桩长，经数值仿形控制效果相对较好，改为大直径钻孔及地下连续墙厚真计算结果的与原方案对比发现，加大A#基坑的围护围护结构水平变形由原设计的8.1mm分别减小为结构侧向刚度地铁车站的变形控制效果相对较好，可将7.7mm、7.8mm。两种优化方案对减小基坑施工带来的影支护+止水结构形式优化为800mm厚地下连续墙。●响都有一定的作用，综合考虑止水帷幕的质量保证等相关问题，推荐采用支护

5、+止水结构型式更改为800mm厚【参考文献】[1]海明雷，孙玉永，王炳龙.深大基坑开挖对邻近地铁车站影响地下连续墙的结构方案。增加支护结构的嵌固深度对减研究[J].华东交通大学学报，2009，26（1）:7-11.小基坑施工影响的作用不明显。因此不推荐采用优化方[2]JGJ120—2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑案2。工业出版社.4结论与建议[3]GB50157-2013，地铁设计规范》[S].北京：中国建筑工业出版社.⑴地铁车站施工完成后，在车站保护范围内，临近CMYK工程试验与研究[3]损伤引起的不可恢复的材料退化。CDP模型基于连续2.1单轴拉压损伤及刚度退化的

6、，基于塑性的损伤理论，采用各向同性弹性损伤结合混凝土塑性损伤模型假定混凝土材料在荷载响应各向同性拉伸和各向同性压缩理论来体现混凝土的非下主要是因拉伸开裂和压缩破碎而破坏。屈服或破坏面弹性性质，并结合非关联多重硬化塑性和各向同性弹性plpl的演化由拉伸等效塑性应ε和压缩等效塑性应变εtc损伤理论来表征材料断裂过程中发生的不可逆损伤行plpl为，可模拟低围压时混凝土受到单调加载，周期循环加控制，εt和εc分别与拉伸加载下的失效机制有关。载时的力学性能并能控制材料在周期荷载作用下的刚如图2、图3：度恢复。CDP模型假定混凝土弹性刚度退化是各向同性的，εlεl由标量参数d表示，D=1-dD；

7、0≤d≤1并假定多0轴加载情况下，1-d=1-stdc1-scdt，0≤st，sc≤1，形式上与单轴相同，只是现在通过应力权重系数将它推广到多轴情况了：∧st=1-wtrδ；0≤wt≤1∧sc=1-wc1-rδ；0≤wc≤1軘軘軘1ifσ軘＞0軘11軘r·δ軘=Hδ軘=軘1111軘图2混凝土单轴压缩应力-应变关系曲线軘軘軘0ifσ軘＜0軘11式中St，Sc为应力状态相关的参数，其中权系数ωt和ωc假定