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损伤及刚度退化

时间:2023-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:在非线弹性曲线段卸载时,卸载的弹性模量由原先的弹性模量E0降低到(1-d)E0,如图3.2所示。在拉伸和压缩两种状态时,混凝土刚度的退化均随着塑性应变的增加而增加。在ABAQUS中,弹性刚度的退化可以通过受拉损伤变量dt和dc受压损伤变量分别来表示。ABAQUS中输入的混凝土损伤弹塑性模型要求混凝土压溃应变为正值,并随着混凝土塑性应变的增大而增大。

在单轴拉伸状态下,混凝土应力—应变关系在达到混凝土受拉强度σt0以前遵循线弹性关系。当混凝土构件开裂并形成一系列的微观裂缝时,混凝土试件的应力—应变关系曲线进入非线弹性曲线段。在非线弹性曲线段卸载时,卸载的弹性模量由原先的弹性模量E0降低到(1-d)E0,如图3.2所示。

图3.2 混凝土单轴塑性损伤

在拉伸和压缩两种状态时,混凝土刚度的退化均随着塑性应变的增加而增加。在ABAQUS中,弹性刚度的退化可以通过受拉损伤变量dt和dc受压损伤变量分别来表示。损伤因子的取值范围从零(表示无损材料)至1(表示完全损伤材料),由下式表示:

式中,、θ及fi分别为混凝土等效受拉塑性应变、混凝土等效受压塑性应变、温度和场变量的函数。

已知E0是混凝土材料初始弹性模量,则混凝土单向受拉和单向受压损伤应力—应变关系分别为:

其中

式中,分别是混凝土等效受压、受拉塑性应变;分别是混凝土压溃应变、开裂应变(不考虑损伤时的卸载应变);dc、dt分别是混凝土受压、受拉损伤参数;σc、σt分别是混凝土压应力、拉应力;E0是混凝土弹性模量。

ABAQUS中输入的混凝土损伤弹塑性模型要求混凝土压溃应变为正值,并随着混凝土塑性应变的增大而增大。即所选取的混凝土本构模型应符合混凝土应力—应变公式和混凝土损伤历程式(3-6),并通过数值模拟与试验数据对比验证所选公式的合理性。

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