约束混凝土单轴弹塑性损伤本构模型
本文选题:结构工程 切入点:约束混凝土 出处:《工程力学》2017年11期 论文类型:期刊论文
【摘要】:该文通过采用混凝土三维弹塑性损伤模型和弧长法分析了钢筋混凝土单轴压缩过程中箍筋对混凝土的约束作用,得到了约束混凝土单轴抗压强度和延性增大系数。基于连续介质损伤力学的基本框架,引入约束混凝土强度和延性增大系数,建立了混凝土单轴弹塑性损伤本构模型。验证表明:该文模型符合热动力基本方程,可较好地反映约束混凝土强度和延性增大、强度软化、刚度退化、塑性变形、裂面效应、等力学特性;模型参数与中国现行《混凝土结构设计规范》推荐的模型完全相同,易于工程应用。将该文模型与纤维束形式的Timoshenko梁单元相结合,在自主研发的结构非线性分析软件SAUSAGE中完成开发实现。利用SAUSAGE完成了某钢筋混凝土框架结构的大震动力非线性分析,结果表明:箍筋约束作用可以有效抑制梁、柱构件的非线性发展,影响了结构最大层间位移角和最大层间剪力等宏观指标。
[Abstract]:In this paper, the effect of stirrups on concrete during uniaxial compression is analyzed by using three-dimensional elastic-plastic damage model and arc length method. The uniaxial compressive strength and ductility increase coefficient of confined concrete are obtained. Based on the basic frame of continuum damage mechanics, the strength and ductility increase coefficient of confined concrete is introduced. The uniaxial elastoplastic damage constitutive model of concrete is established. The results show that the model accords with the basic equation of thermodynamics and can reflect the strength and ductility of confined concrete, strength softening, stiffness degradation, plastic deformation and crack surface effect. The model parameters are exactly the same as those recommended by China's current Code for Design of concrete structures. The model is easy to be applied in engineering. The model is combined with the Timoshenko beam element in the form of fiber bundles. The nonlinear analysis of a reinforced concrete frame structure with large vibration force is carried out by using SAUSAGE. The results show that the constraint of stirrups can restrain the beam effectively. The nonlinear development of column member influences macroscopical indexes such as maximum interstory displacement angle and maximum interstory shear force.
【作者单位】: 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室;中国建筑科学研究院;
【基金】:教育部创新团队项目(IRT13057)
【分类号】:TU375.4
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,本文编号:1557693
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