[發明專利]ABAQUS中鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土塑性本構參數的取值方法

有效

• 申請號: 201610728736.X
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106326567B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 池寅;黃樂;徐禮華;余敏;李彪
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖珍

本發明公開了一種ABAQUS中鋼?聚丙烯混雜纖維混凝土塑性本構參數的取值方法，該方法充分考慮了不同纖維類型、體積摻量及長徑比等因素對混凝土力學性能的影響，適當修正了ABAQUS中內置混凝土損傷塑性模型(CDPM)的相關參數，使其能夠更為準確地吻合鋼?聚丙烯混雜纖維混凝土的屈服準則、硬化規律和流動法則，為纖維混凝土結構在復雜應力狀態下的精細化非線性分析提供了一個很好的參考。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種基于ABAQUS的鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土塑性本構模型參數的取值方法。

背景技術

本世紀以來，纖維混凝土得到了迅猛的發展，為了準確確定其真實的本構模型，國內外學者進行了大量的研究，提出了各種荷載條件下的應力-應變數學表達式，并將其運用到有限元仿真分析當中，但模擬結果卻往往不能很好地反映纖維混凝土的非線性受力行為，如基體多軸強度、體積變形、滯回能耗等力學特性在纖維加入后的變化無法得到較好的體現。目前，大型通用有限元軟件ABAQUS以其強大的仿真功能而被廣泛應用，其中，其內置的混凝土損傷塑性模型(CDPM)在普通混凝土結構的力學性能分析中起著關鍵作用，但對于纖維混凝土，尤其是混雜纖維混凝土，該模型并不十分適用，需要進行進一步的修正，但相關工作迄今為止并未見諸任何報道，這在很大程度上限制了該領域課題的研究深度，不利于混雜纖維混凝土材料的進一步推廣應用。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種基于大型通用有限元軟件ABAQUS適用于鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土(下文中如無做特殊說明，均簡稱為“混雜纖維混凝土”)塑性本構模型參數的取值方法。

ABAQUS中鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土塑性本構參數的取值方法，包括以下步驟：

步驟1：提出屈服準則修正的總體形式：

所述鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土塑性本構模型的屈服準則為：

其中，有效靜水壓力Mises等效應力“:”表示張量的點積；有效偏應力張量為應力張量；I為單位矩陣；為最大有效應力值；<·>為取正符號，x表示一個數值；參數α^hf，β^hf，γ^hf的計算公式如下：

式中，為混雜纖維混凝土雙軸抗壓強度，σ_c0為普通混凝土單軸抗壓強度，定義了屈服面在平面應力狀態下的形狀；σ_t0為普通混凝土單軸抗拉強度；規定了當靜水壓力時混雜纖維混凝土的拉、壓子午線之比

步驟2：修正硬化規律：

所述鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土塑性本構模型的硬化規律定義如下：

(1)鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土單軸拉應力-應變關系為：

σ_hft＝(1-d_t)E_hftε_hft (10)

α₁＝1.2(1+0.265λ_sf+0.277λ_pf) 1.2≤α₁≤2 (12)