ABAQUS混凝土本构探讨@更新完毕

wypzf_8

      终放松几天了，最近几天可以抽出时间整理下以前模拟遇到的问题，与大家一起分享。
      目前ABAQUS里面能用的混凝土本构有多少种？大体可分为三类：第一种就是ABAQUS自带本构，混凝土弥散裂缝本构和混凝土损伤本构；第二种就是清华大学老师编制的子程序PQ-fiber（v1.6）（含两种混凝土本构）和PQ-fiber（v2.0）（含三种混凝土本构）；第三类就是同济大学老师编制的TJfiber(含一种混凝土本构)。
     下面的几楼帖子将依次介绍上面的混凝土本构，混凝土弥散裂缝本构 见2楼；混凝土损伤本构 见3楼，PQ-fiber 见4楼，TJfiber 见5楼，混凝土弥散裂缝本构  和混凝土损伤本构 详细介绍资料见6楼。介绍的不好，欢迎大家拍砖，指正。帖子整理的有点乱，让大家见笑了。
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将此献给五一继续奋斗的劳动者，04.28---05.01期间附件免费下载！

wypzf_8

有关弥散裂缝本构和损伤本构的详细参考资料见附件

选自《建筑抗震弹塑性分析：原理、模型与在ABAQUS，MSC.MARC和SAP2000上的实践》

选择《abaqus在土木工程中的应用》

wypzf_8

同济大学的TJfiber

考虑抗拉强度混凝土单轴本构模型
调用名：    NSUCONCR01
材料参数
props(1)      初始弹性模量
props(2)      泊松比，当前版本无实际意义
props(3)    抗压强度
props(4)      抗拉强度

状态变量
SDV(1)     单轴应变
SDV(2)     历史最大拉应变
SDV(3)     历史最大压应变

隐式分析32位
显式分析32位

wypzf_8

ABAQUS自带本构：混凝土弥散裂缝本构  
选自《建筑抗震弹塑性分析：原理、模型与在ABAQUS，MSC.MARC和SAP2000上的实践》





有关弥散裂缝本构和损伤本构的详细参考资料见6楼

wypzf_8

ABAQUS自带本构：混凝土损伤本构


有关损伤因子的计算，我将在后期的帖子再具体介绍。
有关弥散裂缝本构和损伤本构的详细参考资料见6楼

wypzf_8

PQ-fiber（v1.6）和和PQ-fiber（v2.0）
PQ-fiber（v1.6）
材料名  UConcrete01
材料参数
props(1)  轴心受压强度，fc0
props(2)  峰值压应变，即达到轴心受压强度时的应变，εc0
props(3)  极限受压强度，εu
props(4)  极限压应变，fu
props(5)  截面钢筋屈服的临界应变，定义为混凝土受拉边缘的应变。
状态变量
SDV(1)  初始化变量，无实际意义
SDV(2)  历史最大压应变
SDV(3)  受压侧残余应变，即卸载至应力为零时的压应变
SDV(4)  卸载/再加载刚度
SDV(5)  截面屈服标志

材料名  UConcrete02
材料参数（括号内为建议取值）
props(1)  轴心受压强度，fc0（实测值）
props(2)  峰值压应变，即达到轴心受压强度时的应变，εc0（2fc0/Ec）
props(3)  极限受压强度，fu（0.85fc0）
props(4)  极限压应变，εcu（0.0038）
props(5)  达到极限压应变时的卸载刚度与初始弹性模量之比，dcu（0.5）
props(6)  轴心受拉强度，ft（实测值或 sqrt(fc0)/1.8，单位 MPa）
props(7)  受拉软化模量，即受拉骨架线下降段的刚度，γsE0（γs = 0.1）
props(8)  截面钢筋屈服的临界应变，定义为混凝土受拉边缘的应变。
状态变量
SDV(1)  受压损伤系数，dc
SDV(2)  受拉损伤系数，dt
SDV(3)  受压侧残余应变，即卸载至零应力时的压应变
SDV(4)  历史最大压应变，εcmax
SDV(5)  历史最大拉应变，εtmax
SDV(6)  截面屈服标志
附件 PQ-fiberv1.6子程序、手册和例子

PQ-fiber（v2.0）
PQ-fiber（v2.0） 在PQ-fiber（v1.6） 的基础上添加了材料名  UConcrete03，  该本构为10版混凝土损伤本构。
调用名        UConcrete03
描述        根据混凝土规范的混凝土骨架曲线，考虑抗拉强度的混凝土模型。
(1) 受拉骨架线为全曲线；
(2) 受拉卸载时指向原点；
(3) 受压骨架线为全曲线；
(4) 受卸载刚度随历史最大压应变的增大而减小，且不小于达到极限压应变时的卸载刚度。
材料参数
Props(1)        混凝土弹性模量
props(2)        轴心受压强度
props(3)        峰值压应变，即达到轴心受压强度时的应变
props(4)        极限受压强度
props(5)        极限压应变
props(6)        混凝土受压曲线参数
props(7)        轴心受拉强度
props(8)        峰值受拉应变
props(9)        混凝土受拉曲线参数
props(10)        截面钢筋屈服的临界应变，定义为混凝土受拉边缘的应变。
状态变量
SDV(1)        初始化变量，无实际意义
SDV(2)        历史最大压应变
SDV(3)        受压残余应变，即卸载至应力为零时的压应变
SDV(4)        卸载/再加载刚度
SDV(5)        截面屈服标志（0：未屈服；-1：混凝压碎；1：钢筋拉屈）

附件 PQ-fiberv2.0子程序、手册和例子

improve

。。赶紧的啊

wypzf_8

improve 发表于 2013-4-29 18:19
。。赶紧的啊

已经把资料整理好。

fealy22

好东西，楼主厉害

baoyi

赞一个！
楼主发起的这个topic很好，我这段时间也在研究ABAQUS中混凝土本构关系，发现这个问题确实不简单。
我想和楼主进一步交流，如方便，请加我qq：1692853451。谢谢。

591746126

楼主厉害，支持楼主

xuchuang

牛！
其实你之前根据2010混规编的本构数据也能用，只是损伤因子有时候会报错。我想损伤因子考虑其他方法计算

137740251

顶啊，值得学习

wypzf_8

xuchuang 发表于 2013-4-30 14:58
牛！
其实你之前根据2010混规编的本构数据也能用，只是损伤因子有时候会报错。我想损伤因子考虑其 ...

模拟结果与试验对比怎么样？那个10版的损伤因子的计算表格，计算出来的很小时会显示一个数，但此数是可以认为为0的，需要手动更改为0；也有网友反映不按升序排列，这个我倒发现这个问题，你遇到这个问题了吗？

xuchuang

wypzf_8 发表于 2013-4-30 19:38
模拟结果与试验对比怎么样？那个10版的损伤因子的计算表格，计算出来的很小时会显示一个数，但此数是可以 ...

与试验对比就不好说了，毕竟是靠经验拟合出来的。因为影响结果的因素不光是本构本身，还有其他很多参数，能计算下去就很不错了。什么升序排列？应力峰值前是升序，峰值后是下降的，是正确的呀。损伤因子是升序的呀，就是有的数据检查时会报告说塑性应变大于初始应变50倍，我想这是损伤因子的原因，因为不输入损伤因子就能算。

wypzf_8

xuchuang 发表于 2013-4-30 19:48
与试验对比就不好说了，毕竟是靠经验拟合出来的。因为影响结果的因素不光是本构本身，还有其他很多参数， ...

呵呵，从试验，到理论、自己编程，再到abaqus模拟，发现没有什么是绝对可靠的，只有是相对的，咱们这个专业就是这样，不会有绝对准确的。不过还是希望能精确些。

moon48

看看吧、、、、应该很有用的

linzhidan

学习一下啊，最近才开始学习软件

youneng

linzhidan 发表于 2013-5-2 09:00
学习一下啊，最近才开始学习软件

塑性损伤模型中的损伤因子是不是在反复加载的时候才会考虑呢？单调加载混凝土梁的话采用塑性损伤模型需要考虑损伤因子嘛？还有弥散裂缝模型模拟受剪裂缝好？还是塑性损伤模型好呢？求大神赐教！

yimengweima

谢谢楼主提供的资料，很好。