abaqus混凝土本构
abaquscdp本构原理
abaquscdp本构原理
ABAQUS的CDP（Concrete Damaged Plasticity）模型是一种混凝土本
构关系模型，用于描述混凝土的非弹性行为。
该模型通过将各向同性下损伤弹性与拉伸和压缩塑性相结合的方式来描述混凝土的非弹性行为，适用于模拟混凝土在任意荷载作用下的受力情况。
CDP模型考虑了由于拉、压塑性
应变导致的弹性刚度的退化以及循环荷载作用下刚度的恢复，具有较好的收敛性。
CDP模型采用混凝土在单轴受力状态下的应力和非弹性应变，这里的非弹
性应变是根据混凝土的单轴应力-应变关系（混凝土本构关系）换算出来的。
混凝土本构关系有3种：GB《混凝土结构设计规范》欧洲规范、Kent-Park 模型。
CDP模型中，混凝土材料的弹性模量E c 可通过结构试验进行实测，也可以查表，也可以根据下式进行计算：E c = 10^5 × + ( / f cu , k)。
其中，fcu，k为混凝土的峰值抗压强度。
此外，CDP模型本构曲线末尾段的选取，对滞回曲线下降段的影响较大。
为了验证所编子程序的合理性与正确性，可以选用具体的有限元模型进行验证。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅ABAQUS软件相关书籍或咨询软件专家。
基于ABAQUS的混凝土材料非线性本构模型的研究
457.2mm
钢筋
均布线荷载 17.5kN/mm 229mm
152mm t1 t2
从而导致迭代时的不收敛以致分析失败。 而这些问题都有待于 我们在今后更加深入的研究和学习。
t1=38.1mm t2=31mm 图 1 钢筋混凝土单向板 混凝土材料参数 （GPa ） E 29 ε 0.1 v 0.18 / kg · m- 3 ） ρ（ 2400 ） σc（ 0 MPa 24.1 σu/MPa 2.45
基于 ABAQUS 的混凝土材料非线性本构模型的研究
关 虓， 冯仲奇
（西安建筑科技大学， 理学院， 陕西 西安 710055 ）
摘 要：主要讨论了利用大型通用非线性有限元分析软件 ABAQUS 对 钢筋混凝土构件进行非线性有限元分析，重点对 ABAQUS 提供的混凝 土本构模型、 破坏准则、 钢筋的本构关系以及如何在 ABAQUS 中处理钢 筋与混凝土的粘结滑移效应进行深入研究， 并针对混凝土受拉区的非线 将 性行为提出了固定弥散裂缝模型进行模拟。最后通过一个算例分析， 实验结果与数值模拟结果进行分析比较，证明了运用 ABAQUS 对钢筋 混凝土构件进行分析有较好的精度。 关键词： ABAQUS； 混凝土材料； 非线性； 本构模型 中图分类号： TU528.01 文章编号： 1007- 7359(2010)01- 0089- 02 文献标识码： A
其中， c0 为参数，可以通过混凝土单轴和双轴受压行为定
c0=9
ε bc
3 rbcε 姨 3 - a0 + a0- 姨 2 rbcε rbcε a0- 姨 3 + c
c
c
c
c
-4a0
c
c
c c 2姨3
c
ABQUS中的三种混凝土本构模型
.ABQUS中的三种混凝土本构模型ABAQUS 用连续介质的方法建立描述混凝土模型不采用宏观离散裂纹的方法描述裂纹的水平的在每一个积分点上单独计算其中。
低压力混凝土的本构关系包括：Concrete Smeared cracking model (ABAQUS/Standard)Concrete Brittle cracking model (ABAQUS/Explicit)Concrete Damage plasticity model高压力混凝土的本构关系：Cap model1、ABAQUS/Standard中的弥散裂缝模型Concrete Smeared cracking model (ABAQUS/Standard)：——只能用于ABAQUS/Standard中裂纹是影响材料行为的最关键因素，它将导致开裂以及开裂后的材料的各向异性用于描述：单调应变、在材料中表现出拉伸裂纹或者压缩时破碎的行为在进行参数定义式的Keywords：*CONCRETE*TENSION STIFFENING*SHEAR RETENTION*FAILURE RATIOS2、ABAQUS/Explicit中脆性破裂模型Concrete Brittle cracking model (ABAQUS/Explicit) ：适用于拉伸裂纹控制材料行为的应用或压缩失效不重要，此模型考虑了由于裂纹引起的材料各向异性性质，材料压缩的行为假定为线弹性，脆性断裂准则可以使得材料在拉伸应力过大时失效。
在进行参数定义式的Keywords*BRITTLE CRACKING,*BRITTLE FAILURE,*BRITTLE SHEAR3、塑性损伤模型Concrete Damage plasticity model：适用于混凝土的各种荷载分析，单调应变，循环荷载，动力载荷，包含拉伸开裂(cracking)和压缩破碎(crushing)，此模型可以模拟硬度退化机制以及反向加载刚度恢复的混凝土力学特性在进行参数定义式的Keywords：*CONCRETE DAMAGED PLASTICITY*CONCRETE TENSION STIFFENING*CONCRETE COMPRESSION HARDENING*CONCRETE TENSION DAMAGE*CONCRETE COMPRESSION DAMAGE1 / 1'.。
c50混凝土abaqus参数
c50混凝土abaqus参数C50混凝土Abaqus参数一、引言C50混凝土是一种常用的建筑材料，具有较高的强度和耐久性。
在使用C50混凝土进行结构分析时，可以使用ABAQUS软件来模拟其力学性能。
本文将介绍C50混凝土在ABAQUS中的参数设定和模拟方法。
二、C50混凝土的力学性能C50混凝土是指标号为C50的混凝土，其抗压强度为50MPa。
除了抗压强度外，C50混凝土还具有一系列力学性能，如抗拉强度、弹性模量、剪切强度等。
在ABAQUS中，我们可以通过设置一些参数来模拟C50混凝土的这些力学性能。
三、材料模型选择在ABAQUS中，我们可以选择不同的材料模型来模拟C50混凝土的力学行为。
常用的材料模型有弹性模型、各向同性塑性模型、本构模型等。
对于C50混凝土，通常采用本构模型来模拟其非线性行为。
ABAQUS中的本构模型包括弹塑性本构模型、本构弹塑性模型等，具体选择哪种模型需要根据具体问题和实验数据来决定。
四、材料参数设定在使用ABAQUS模拟C50混凝土之前，需要设置一些材料参数。
这些参数包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、剪切强度等。
这些参数的设定需要参考实验数据或标准规范，确保模拟结果的准确性和可靠性。
五、加载方式设定在进行C50混凝土的力学性能模拟时，需要设定加载方式。
常见的加载方式有静态加载、动态加载等。
对于静态加载，可以设定加载速率和加载路径。
对于动态加载，可以设定加载频率和加载振幅等。
根据具体问题的要求，选择合适的加载方式和参数。
六、边界条件设定在进行C50混凝土的力学性能模拟时，需要设定边界条件。
边界条件包括约束条件和加载条件。
约束条件用于限制模型的位移和旋转，加载条件用于施加外部载荷。
根据具体问题的要求，设定合适的边界条件，确保模拟结果的准确性。
七、模拟结果分析在完成C50混凝土的力学性能模拟后，可以对模拟结果进行分析。
分析可以包括应力分布、应变分布、位移响应等。
通过分析模拟结果，可以评估C50混凝土的力学性能和结构的安全性，为实际工程提供参考依据。
ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型共3篇
ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型共3篇ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型1在ABAQUS中，梁单元是一种经常用于模拟混凝土和钢筋梁的元素。
它使用线性或非线性混凝土本构模型和钢筋本构模型来描述材料的行为，并考虑梁单元在三个方向上的应力和应变。
混凝土本构模型:ABAQUS提供了多个混凝土本构模型，它们可以用于描述混凝土的本构行为。
其中一个常用的模型是Mander本构模型，它考虑了混凝土的三个不同阶段的行为：1. 压缩阶段: 混凝土在受到压缩时会逐渐变硬，所以Mander模型使用一个非线性的应力-应变关系来描述混凝土的压缩行为。
该模型使用三个参数来描述混凝土在不同应变范围内的硬化行为。
2. 弯曲-拉伸阶段: 当混凝土受到弯曲或拉伸时，会发生一些微小的裂缝，导致其变得更容易受到破坏。
因此，Mander模型采用一个渐进应力-应变关系来描述混凝土的弯曲和拉伸行为。
该模型也使用三个参数来描述不同应变范围内的弯曲和拉伸行为。
3. 破坏阶段: 当混凝土受到极大应力时，会发生破坏。
为了模拟破坏行为，Mander模型使用两个参数来描述混凝土的弹性模量和极限应变。
当混凝土受到超过极限应变的应变时，该模型将输出一个非常大的应力值，这意味着梁单元已经破坏。
钢筋本构模型:ABAQUS也提供了多个钢筋本构模型。
其中一个常用的模型是多屈服弹塑性模型，它考虑了钢筋的应力-应变关系的多个拐点：1. 弹性阶段: 在应力小于屈服强度时，钢筋的行为是弹性的。
因此，多屈服弹塑性模型使用一个线性应力-应变关系来描述弹性阶段的行为。
2. 屈服阶段: 当钢筋的应力达到屈服强度时，它的行为将开始变得非线性。
因此，多屈服弹塑性模型使用一个拐点来描述屈服后的应力-应变关系。
该模型使用一组参数来描述每个拐点的应力和应变差。
3. 再次弹性阶段: 当钢筋的应变超过屈服点后，它的应变-应力关系将再次变得线性。
多屈服弹塑性模型也考虑了这个阶段的行为。
abaqus中混凝土cdp计算程序
在Abaqus中，可以使用Concrete Damage Plasticity（CDP）模型来进行混凝土的计算。
CDP模型是一种用于分析混凝土材料的非线性行为的计算模型，它考虑了混凝土的损伤和塑性行为。
以下是一个简单的Abaqus中使用CDP模型进行混凝土计算的示例程序：1. 首先，定义材料属性：```*Material, name=Concrete*Density2300,,*Elastic15000, 0.15,*Plastic0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0```2. 定义混凝土的本构模型：```*Damage Evolution, type=DISPLACEMENT1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0*Plastic, hardening=ISOTROPIC0.0, 0.0, 0.0```3. 定义混凝土的截面积：```*Solid Section, elset=ConcreteSection, material=Concrete```4. 创建一个模型：```*Part, name=ConcretePart*End Part```5. 定义一个实例：```*Instance, name=ConcreteInstance, part=ConcretePart```6. 创建一个节点集合：```*Nset, nset=ConstrainedNodes1, 0, 0```7. 创建一个固定约束条件：```*BoundaryConstrainedNodes, 1, 3```8. 创建一个荷载：```*Step*Static0.1, 1.0, 1.0e-05, 0.1```9. 创建一个加载条件：```*CloadConstrainedNodes, 2, -10.0```10. 定义分析类型和输出请求：```*End Step*Output, field, variable=PRESELECT*End Assembly```11. 运行计算：```*Job, name=ConcreteAnalysis*Submit```以上是一个简单的Abaqus中使用CDP模型进行混凝土计算的示例程序，具体情况可能需要根据你的具体问题进行调整和修改。
混凝土mazars本构模型在abaqus中的数值实现及验证
ＨＡＮ Ｆｅｎｇ１ ＸＵ Ｌｅｉ２ ＪＩＮ Ｙｏｎｇｍｉａｏ２ ＷＡＮＧ Ｓｈａｏｚｈｏｕ２ ＣＵＩ Ｓｈａｎｓｈａｎ２
１. Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１０００２ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｃｈｉｎａ
等效应变为损伤演化方程的自变量 ｋ 且令其初值为
第 ４６ 卷第 ５ 期
２０２０ 年 ５ 月
水力发电
混凝土 ＭＡＺＡＲＳ 本构模型在
ＡＢＡＱＵＳ 中的数值实现及验证
韩 峰１ ꎬ 徐 磊２ ꎬ 金永苗２ ꎬ 王绍洲２ ꎬ 崔姗姗２
(１ 浙江省水利水电勘测设计院ꎬ 浙江 杭州 ３１０００２ꎻ
２ 河海大学水利水电工程学院ꎬ 江苏 南京 ２１００９８)
ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉａｘｉａｌ ｔｅｎｓｉｌｅ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ＵＭＡＴ ｓｕｂｒｏｕｔｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ａｎｄ ｆａｉｌｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｇｒａｖｉｔｙ ｄａｍ ａｎｄ
摘 要: 由于对混凝土的非线性力学行为具有良好的模拟能力ꎬ 在损伤力学框架内建立起来的 ＭＡＺＡＲＳ 本构模型已
ABAQUS钢筋混凝土本构模型
ABAQUS钢筋混凝土本构模型钢是各向同性材料，其本构关系理论比较成熟，考虑了其弹性、弹塑性、强化、断裂和包辛格效应并得到充分验证。
基本参数：密度：ρ=7800kg/m^3弹性模量：E_s=2.07×10^5泊松比：ν =0.31.2 混凝土混凝土在拉压方向上的力学性能不同，存在着强化、软化、开裂、损伤等复杂的力学行为。
如何在有限元程序中准确模拟混凝土的本构关系，对于后续有限元计算结构的合理性和准确性尤为重要。
基本参数：密度：ρ=2200~2400kg/m^3弹性模量：E_c(与强度有关)泊松比：ν =0.18～0.22(建议取0.2)Ψe fb0/fc Kυ30°0.11.160.6677.5e-042 混凝土单轴应力-应变关系2.1 混凝土单轴受压应力-应变关系混凝土材料在单轴压缩下的应力-应变关系由弹性段、强化段和软化段组成。
图1 混凝土单轴应力-应变关系ε_{c0}^{el}——未损伤或者未考虑损伤的混凝土受压弹性应变，材料无损时的弹性应变ε_c^{el}——考虑损伤的混凝土受压弹性应变（损伤导致刚度减小，相应的弹性应变就增大了）ε_c^{pl}——混凝土受压塑性应变（总应变减去考虑损伤的受压弹性应变）ε_c^{in}——混凝土受压非弹性应变（包括了一部分塑性应变和受压损伤导致的刚度变小产生的应变等）1.弹性段定义——确定初始切线模量E0(1) 确定弹性极限点（ε_{c,e0},σ_{c,e0}） \\建议一般取σ_{c,e0}=f_c/3 \\则初始切线弹性模量为E_0=ε_{c,e0}/σ_{c,e0} \\(2) 混凝土的弹性模量Ec(3) 也可以采用如下方法进行确定：首先计算混凝土拉伸开裂时的割线模量，并按此割线模量取值确定混凝土压缩应力-应变关系曲线上升段中割线模量的等值点，以此作为混凝土受压受力阶段的弹塑性分界点，通过这样的方法可以保证混凝土的压缩弹性模量和拉伸弹性模量取值保持一致。
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7
6.3
介绍 混凝土容器构造
8
6.3
9
介绍 钢筋混凝土 建模：混凝土模型＋钢筋模型＋混凝土和钢筋的相互作用 中分别定义混凝土本构和钢筋的本构关系。 和 的相互作用，粘结滑动( ) 暗销作用( )都可以通过引入拉伸硬化( )模拟
6.3
1 0
介绍 加强筋（）选项提供非常全面的几何设计： 可以是单独的筋，也可以是夹层，加强筋和夹层的方向是任意的 可以加载初始应力，初始应力可以为“” (灌浆前后都可以) 也可以为“” (通常无灌浆).
,*
例题
6.3
()
中脆性破裂模型
适用于拉伸裂纹控制材料行为的应用
压缩失效不重要
此模型考虑了由于裂纹引起的材料各向异性性质
材料压缩的行为假定为线弹性.
脆性断裂准则可以使得材料在拉伸应力过大时失效
: *,*,
*
2 2
6.3
2 3
( 6.3)
适用于混凝土的各种荷载分析 单调应变, 循环荷载, 动力载荷. 标量损伤模型 (各向同性) ， 包含拉伸开裂()和压缩破碎(). 此模型可以模拟硬度退化机制以及反向加载刚度恢复的混凝土力学特性 :*
6.3
无钢筋混凝土 的力学行为
1 2
无钢筋混凝土的力学行为
混凝土在高压下（三轴）表现出准脆性的行为 不同于普通的脆性材料, 混凝土可以有非弹性变形，非弹性变形可以比弹性变形大很多 混凝土损伤机制: 混凝土内部微裂纹和微孔洞的产生和发展 在高压（静水压力）下材料的固化和多微孔的结构的坍塌
6.3
1 3
6.3
介绍
2：
高压 (
) 混凝土的压碎()是主导行为
大荷载 (非弹性)
单调荷载、循环荷载都可以
5
6.3
介绍
典型应用 低压应用: 典型的结构构件, 如带加钢筋混凝土梁、
板、柱、剪力墙 核反应堆容器高压密封加压失效模拟 炮弹对混凝土容器的冲击模拟 冰对海岸建筑的冲击模拟
6
6.3
介绍
高压应用: 地下导弹发射井震动响应 模拟水库的混凝土大坝
.
4 1
(10 ) 6.3
:a
（拉伸损伤变量）, , a () .
（刚度梯度变量）, , ,
.
t = 4.456
水平位移峰值 ()
() () t = 4.456 ,
.
4 2
Compressio n SDEG = 0
6.3
&
: , , () , (; , ) : , () , (, )
(, ) ()
6.3
加强筋(钢) 在中的应用
加强筋(钢)在中的应用
: : : : a ()
2 6
6.3
6.3 .
A
.
A*
,, .
*, *, * .
2 7
6.3
2ห้องสมุดไป่ตู้8
使用 * 选项 简化了在 () 中的定义. 使用 * 选项在主体 中埋入一组 或者 单元作为夹层 : *,
6.3
2 9
单元不必与实体单元网格划分一致 单元的节点自动约束到主体的实体单元的节点上 可以嵌入 温度－位移 耦合的实体单元中。 但是不能模拟出隔热/传热的行为 不可以嵌入热传导和质量扩散实体单元中
3 4
6.3
实验结果与计算结果比较
3 5
6.3
算例：分析地震载荷下的重力坝
3 7
:a
给出一个使分析在任意荷载下混凝土结构的稳定性。 地震荷载分析：印度一个水坝，6.5级地震。
(), 11, 1967, 6.5 . 计算说明: 忽略坝基作用，刚性基础。 水动力效应使用 附加质量技术, 通过两节点用户单元实现。 材料阻尼为坝体一阶振动临界阻尼的3% 拉伸失效数据通过断裂能给出
abaqus混凝土本构
1
内容提纲
介绍 无钢筋混凝土力学行为 中的混凝土本构模型 加强筋(钢)中的应用 应用实例
2
6.3
介绍
4
介绍 : 构造两种不同应力状态的混凝土模型，预测混凝土和钢筋混凝土的力学行为 1： 低压混凝土 (静水压力小于三倍单轴单轴压缩失效应力)，占主导地位的是混凝土开裂（）的行 为 大荷载 (塑性阶段) ，次生裂缝行为明显 单调荷载（可以包括小的反向加载，但是不能模拟循环加载）
6.3
:a a
3 8
有限元网格: 760 4R 4节点平面应 力单元，36个用户单 元
6.3
:a
’s ’s
E = 31027 n = 0.15 r = 2643 3 y = 36.31o 0 = 13.4 = 24.1 0 = 2.9
3 9
6.3
:a :
4 0
6.3
:a
( g =9.81 m 2)
() () 混凝土损伤模型 ( 6.3)
高压力混凝土的本构关系
2 0
6.3
2 1
()
用于描述 单调应变 在材料中表现出拉伸裂纹或者压缩时破碎的行为 压缩塑性应变由“塑性压缩屈服面”控制
裂纹出现在当应力达到 裂纹产生面“ ”时
裂纹是影响材料行为的最关键因素，它将导致开裂以及开裂后的材料的各向异性
: *, * , *
单轴实验 超过某应力水平, 表现非线性行为, 表现出 累积不可恢复的损伤 直到发生破坏 微裂纹导致应变软化
单轴压缩 (1969)
单轴拉伸 (1989)
6.3
1 4
体积膨胀:
.
.,, 6.3
1 5
双轴加载：混凝土失效应力大于单轴状态时的失效强度
,
.
. . (1969)
6.3
混凝土双轴强度包络图 . (1969)
6.3
应用实例
3 1
应用实例 演示
6.3
二维平面应变模型 本构关系：
3 2
6.3
考虑拉伸硬化效应
3 3
6.3
* 的参数
1. 有加强筋的单元 2. 加强筋的截面积 0.19332 3. 加强筋的间距 18 4. 加强筋的方向 0 5. 加强筋在单元中的位置 .626667 6. 单元的哪条边上 3
1 6
6.3
1 7
三轴加载：
高压混凝土裂纹扩展被阻止。脆性的特性被柔性硬化的特性代替。
,.
.
(1982) 6.3
循环加载力学行为 塑性和刚度的退化 反向加载刚度恢复 (单向)
() (1984)
1 8
() (1984)
6.3
中的混凝土本构模型
中的混凝土本构模型
用连续介质的方法建立描述混凝土模型 不采用宏观离散裂纹的方法描述 裂纹的水平的在每一个积分点上单独计算 低压力混凝土的本构关系
* * * *
6.3
此模型最初于黏土材料 在剪切失效模型加了一个“” 的作用 约束模型的静水压力 当材料剪切屈服时帮助控制体积膨胀 这些特性使得“”模型适用于受到高压的混凝土 静水压力别单轴压缩强度大很多 这不包括任何表示拉伸裂纹（）和压缩破碎()的行为 因此只适用于收到高压的混凝土. : **
2 4