基于ABAQUS纖維梁元的靜力彈塑性分析.pdf

1、纖維梁模型是建立在材料本構(gòu)基礎(chǔ)上，與集中塑性鉸模型相比，它能更好地模擬梁單元的軸力-彎曲耦合滯回行為，其精確性更高。通用有限元程序ABAQUS中的梁單元采用的是纖維梁模型，但是軟件自帶的混凝土材料本構(gòu)都不能很好的模擬混凝土材料的力學(xué)特性，因此該單元在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用受到限制。本文基于ABAQUS的用戶材料子程序接口，二次開發(fā)了針對ABAQUS纖維梁單元的混凝土材料用戶子程序，在程序中建立了混凝土材料的單軸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和加卸載

2、規(guī)則，并通過單軸拉壓測試和反復(fù)加載滯回測試驗證了子程序的可靠性。然后基于開發(fā)的材料子程序，對三維框架進(jìn)行靜力推覆分析，并運(yùn)用能力譜法計算得到結(jié)構(gòu)的目標(biāo)性能點。基于上述的分析方法，比較了不同側(cè)力加載模式下靜力彈塑性分析的結(jié)果，還討論了框架結(jié)構(gòu)在不同配筋情況下的抗震性能。
　　經(jīng)過以上分析工作，本文得出的主要結(jié)論有：
　　(1)本文二次開發(fā)的混凝土材料子程序經(jīng)過驗證，具有較高的準(zhǔn)確性和收斂性，適用于ABAQUS纖維梁單元，能夠精

3、確模擬框架結(jié)構(gòu)梁柱構(gòu)件的非線性特性。
　　(2)在靜力彈塑性分析結(jié)果中，均布加載模式和拋物線形加載模型下的推覆曲線分別位于推覆曲線的上限和下限，倒三角形加載模式的推覆曲線位于兩者之間，且靠近拋物線形加載模式的推覆曲線。不同的加載模式可以反映結(jié)構(gòu)的慣性力分布，直接影響靜力彈塑性分析的結(jié)果。
　　(3)在大震性能需求下，結(jié)構(gòu)的配筋模式對結(jié)構(gòu)的抗震作用明顯，尤其是對薄弱層配筋加強(qiáng)，能明顯提高結(jié)構(gòu)的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的極限破壞形式有