基于ABAQUS顯式分析的鋼筋和砌體材料子程序開(kāi)發(fā).pdf

1、砌體是一種由砌塊和砂漿組成的傳統(tǒng)材料，由于砌體具有所需材料易于獲取、價(jià)格低廉、施工方便等特點(diǎn)，砌體結(jié)構(gòu)一直沿用至今。對(duì)結(jié)構(gòu)抗震要求的提升使得砌體結(jié)構(gòu)從之前的無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)逐漸變?yōu)楝F(xiàn)在的配筋砌體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在砌體結(jié)構(gòu)已經(jīng)占到我國(guó)墻體結(jié)構(gòu)的很大一部分。因此，準(zhǔn)確模擬已經(jīng)建成的無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)或者目前正在推廣的配筋砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估具有十分重要的意義。要獲得無(wú)筋砌體或配筋砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)，材料本構(gòu)至關(guān)重要。ABA

2、QUS有限元軟件由于其良好交互設(shè)計(jì)和非線(xiàn)性計(jì)算能力被廣泛用于砌體結(jié)構(gòu)的模擬。由于ABAQUS并沒(méi)有適合砌體結(jié)構(gòu)的本構(gòu)模型，且自帶的鋼筋本構(gòu)模型不能較好反映剛度退化效應(yīng),這導(dǎo)致利用ABAQUS對(duì)砌體剪力墻進(jìn)行模擬有一定的局限性。本文采用了易用性和實(shí)用性較好的砌體本構(gòu)模型和鋼筋本構(gòu)模型，選用的砌體材料本構(gòu)理論忽略應(yīng)力之間的耦合，因此只需要選用合適的砌體正應(yīng)力正應(yīng)變關(guān)系及剪應(yīng)力剪應(yīng)變關(guān)系即可。通過(guò)ABAQUS的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)利用FORTRAN語(yǔ)

3、言編制了砌體材料子程序和鋼筋材料子程序，用以彌補(bǔ)ABAQUS自帶材料本構(gòu)模型的不足。并通過(guò)編寫(xiě)的子程序在單元層次上進(jìn)行測(cè)試，對(duì)所編寫(xiě)材料本構(gòu)子程序的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。然后利用開(kāi)發(fā)的砌體和鋼筋材料子程序?qū)o(wú)筋砌體墻和配筋砌體剪力墻在往復(fù)荷載作用下的反應(yīng)進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。本文研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)本文選取的鋼筋本構(gòu)模型能較好的反應(yīng)剛度退化效應(yīng)，利用所編寫(xiě)的鋼筋材料子程序?qū)α簡(jiǎn)卧趩屋S反復(fù)拉壓荷載作用下的反應(yīng)進(jìn)

4、行測(cè)試，得到的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與該模型相符，所編寫(xiě)子程序正確。
　　(2)對(duì)于砌體正應(yīng)力正應(yīng)變關(guān)系，受壓選用通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，滯回規(guī)則采用Crisafulli提出的滯回規(guī)則。剪應(yīng)力剪應(yīng)變關(guān)系包絡(luò)線(xiàn)選用Karapitta等提出應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，并對(duì)其滯回規(guī)則做了調(diào)整，使其與實(shí)際情況更加相符。利用(1)中方法對(duì)編寫(xiě)的砌體材料子程序的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(3)利用所編寫(xiě)的鋼筋材料子程序和砌體材料子程序?qū)o(wú)筋砌體剪力墻