混凝土材料的塑性参数
abaqus c40混凝土塑形损伤参数
abaqus c40混凝土塑形损伤参数ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,可以用于模拟和分析结构的力学性能。
对于混凝土材料,ABAQUS可以使用C40混凝土塑形损伤模型来描述其力学行为。
C40混凝土是指抗压强度为40 MPa的混凝土。
混凝土材料的塑性行为是指在受力过程中产生的不可逆性应变和应力的积累。
C40混凝土的塑形损伤参数用于描述这种塑性行为,并通过这些参数来预测混凝土的破坏。
C40混凝土塑形损伤模型的参数主要包括三个方面:弹性模量、抗拉强度和剪切强度。
1.弹性模量:弹性模量是指混凝土受力后能够恢复最初形状和大小的能力。
在ABAQUS中,可以使用弹性模量来定义C40混凝土的初始刚度,即在未受力时的刚度。
一般来说,弹性模量的数值取决于混凝土的配合比、材料成分和固化时间等因素。
需要注意的是,在ABAQUS 中,弹性模量可以采用线弹性模型或非线性弹性模型来进行定义。
2.抗拉强度:抗拉强度是指混凝土材料在受拉作用下的最大承载能力。
在ABAQUS中,可以使用抗拉强度来定义C40混凝土的破坏准则。
一般来说,抗拉强度的数值取决于混凝土的配合比、水灰比和养护条件等因素。
需要注意的是,抗拉强度可以采用单轴抗拉强度或抗拉强度曲线来进行定义。
3.剪切强度:剪切强度是指混凝土材料在受剪切作用下的最大承载能力。
在ABAQUS中,可以使用剪切强度来定义C40混凝土的破坏准则。
一般来说,剪切强度的数值取决于混凝土的配合比、水灰比和养护条件等因素。
需要注意的是,在ABAQUS中,剪切强度可以采用剪切强度曲线来进行定义。
除了上述主要的塑形损伤参数外,还有几个次要的参数也需要考虑,如:硬化模量、剪胀参数、轴向应变软化参数和扭转软化参数等。
这些次要参数可以用于更准确地描述混凝土材料的力学行为。
此外,还需要确定合适的单元类型和单元尺寸等参数,以确保模拟结果的准确性。
综上所述,C40混凝土塑形损伤参数主要包括弹性模量、抗拉强度和剪切强度等。
塑性混凝土强度和变形性能及其计算方法
塑性混凝土强度和变形性能及其计算方法本文是国家自然科学基金项目“复杂条件下高性能塑性混凝土力学和渗透性能”(50979100)和973前期专项“高性能塑性混凝土材料及其防渗墙结构”(2010CB635118)的主要内容之一。
通过17组配合比共462个塑性混凝土试件的劈拉强度与变形试验、弯拉强度与变形试验、单轴压缩试验、双轴压缩试验、常规三轴压缩试验和真三轴压缩试验,结合强度理论和损伤理论,系统研究了纤维类型、纤维掺量、粉煤灰掺量、硅灰掺量、不同应力状态和加载路径等对塑性混凝土强度与变形性能的影响。
主要内容如下:(1)通过16组配合比共48个150mm×150mm×150mm塑性混凝土标准立方体试件的劈拉强度与变形试验,量测了加载过程中试件的荷载和横向变形,分析了纤维类型、纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量对塑性混凝土劈拉强度、横向变形、峰前和峰后耗能的影响,提出了考虑纤维类型、纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量影响的塑性混凝土劈拉强度、横向变形、峰前和峰后荷载-横向变形曲线面积的计算方法,建立了塑性混凝土劈拉荷载-横向变形曲线方程。
(2)通过16组配合比共48个100mm×100mm×400mm塑性混凝土四点弯曲小梁试件的弯拉强度与变形试验,量测了加载过程中试件的荷载和挠度,分析了纤维类型、纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量对塑性混凝土弯拉强度、峰值挠度、峰值割线模量和荷载-挠度曲线下包面积的影响,提出了考虑纤维类型、纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量影响的塑性混凝土弯拉强度、峰值挠度及韧性的计算方法,建立了塑性混凝土弯拉荷载-挠度曲线方程(3)通过17组配合比共51个150mm×150mm×300mm塑性混凝土棱柱体试件的单向压缩试验,量测了加载过程中的竖向荷载和竖向变形,分析了纤维类型、纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量对塑性混凝土单轴受压应力-应变关系曲线的影响;通过对塑性混凝土单轴受压应力-应变关系曲线的上升段参数、下降段参数、弹性模量、峰值应变、极限应变及加载过程中试件吸收能量的统计分析,提出了上述参数的计算模型或取值方法,结合损伤理论,建立了塑性混凝土单向受压损伤本构模型。
粉煤灰掺量对塑性混凝土静态强度特性的影响分析
2022年第5期(总第391期) Number5in2022(Total No.391)原材料及辅助物料MATERIAL AND ADMINICLE 混凝土Concretedoi:10.3969/j.issn.l002-3550.2022.05.023粉煤灰掺量对塑性混凝土静态强度特性的影响分析乔光华聲州升达经贸管理学院,河南郑州451191)摘要:粉煤灰掺量对塑性混凝土的静态强度特性有着显著的影响,为了探究粉煤灰掺量对塑性混凝土静态强度特性发展规律的影响,在其他因素不变的条件下,配制了粉煤灰掺量为0、10%、20%、30%、40%的塑性混凝土并进行28d龄期强度试验以及弹性模量测定。
结果表明,粉煤灰掺量达到20%,塑性混凝土坍落度和扩展度达到最大值。
粉煤灰掺量小于20%时,随粉煤灰掺量增加而增加的趋势,粉煤灰掺量大于20%时,随粉煤灰掺量增加而减小。
塑性混凝土泌水率在粉煤灰掺量为30%时达到最大值。
随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐减小,塑性混凝土弹性模量随粉煤灰掺量的增大呈减小的趋势。
关键词:塑性混凝土;粉煤灰掺量;强度特性;抗压强度中图分类号:TU528.041文献标志码:A文章编号:1002-3550(2022)05-0108-04Influence of fly ash content on static strength characteristics of plastic concreteQIAO Guanghua(Zhengzhou Shengda School of E conomics and Trade Management,Z hengzhou451191,China)Abstract:The content of f ly ash has a significant influence on the static strength characteristics of p lastic concrete.In order to explore the influence of t he content of f ly ash on the development law of the static strength characteristics of p lastic concrete,t his paper prepared plastic concrete with the content of fly ash of0,10%,20%,30%and40%under the condition of other factors unchanged,and carried out28day strength te就and elastic modulus measurement.The results show that the content of fly ash reaches20%,and the slump and expansion of plastic concrete reach the maximum.When the content of f ly ash is less than20%,辻increases with the increase of fly ash content.When the content of fly ash is more than20%,it decreases with the increase of fly ash contentThe bleeding rate of plastic concrete reaches the maximum when the content of f ly ash is30%,t he elastic modulus ofplastic concrete decreases with the increase of f ly ash content.Key words:plastic concrete;f ly ash content;strength characteristics;compressive strength0引言与普通混凝土相比,塑性混凝土是一种理想的防渗墙材料,由膨润土、黏土等掺合料混合而成,并取代部分水泥。
c50混凝土abaqus参数
c50混凝土abaqus参数C50混凝土Abaqus参数Abaqus是一种强大的有限元分析软件,广泛应用于工程领域中的结构分析。
在使用Abaqus进行混凝土结构分析时,需要输入一些参数来描述材料的力学性质和行为。
本文将介绍C50混凝土在Abaqus中的参数设置。
1. 弹性模量(Young's modulus):弹性模量是描述材料抵抗变形的能力的指标。
对于C50混凝土,弹性模量一般取为30-40 GPa。
在Abaqus中,可以通过定义材料的弹性模量参数来设置C50混凝土的弹性性质。
2. 泊松比(Poisson's ratio):泊松比是描述材料横向应变与纵向应变之间关系的参数。
对于C50混凝土,泊松比一般取为0.2-0.25。
在Abaqus中,可以通过定义材料的泊松比参数来设置C50混凝土的横向应变与纵向应变的关系。
3. 抗拉强度(tensile strength):抗拉强度是描述材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力。
对于C50混凝土,抗拉强度一般取为3-4 MPa。
在Abaqus中,可以通过定义材料的抗拉强度参数来设置C50混凝土的拉伸性能。
4. 抗压强度(compressive strength):抗压强度是描述材料在受压过程中能够承受的最大压力。
对于C50混凝土,抗压强度一般取为50 MPa。
在Abaqus中,可以通过定义材料的抗压强度参数来设置C50混凝土的抗压性能。
5. 断裂韧性(fracture toughness):断裂韧性是描述材料在断裂过程中抵抗裂纹扩展的能力。
对于C50混凝土,断裂韧性一般取为0.5-1.0 MPa·m^0.5。
在Abaqus中,可以通过定义材料的断裂韧性参数来设置C50混凝土的断裂性能。
6. 破坏准则(failure criteria):破坏准则是描述材料破坏行为的规则。
对于C50混凝土,常用的破坏准则有最大应力准则、最大应变准则和能量准则等。
混凝土中的塑性本构模型
混凝土中的塑性本构模型摘要:混凝土由于其都特的性能,现今已成为土木建筑工程中应用最广泛的建筑材料之一。
由于其自身具有不匀质性,研究其力学性能时需建立特殊的本构关系。
本文阐述了混凝土在压应力下的应力应变关系,引用现有塑性本构模型理论,本分析了其不足。
关键词:应力-应变;塑性本构关系1 引言混凝土是现代建筑中使用量最大的建筑材料,在隧道、桥梁、工业与民用建筑等各类工程中发挥着重要作用。
混凝土内部结构中含有砂石骨料、水泥石、游离水分和气泡,而水泥石中又含有凝胶、警惕和未水化的水泥颗粒。
作为一种胶凝材料,不同组分的固有性质、配合比及固液气三相之间物理化学反应,使得混凝土材料类型多样。
混凝土内部含有大量的微裂缝和微空洞,使其具有非线性、随机性等力学行为特点[1],与可作为均质体假定的金属材料物理力学性质有较大不同。
本构关系的研究一直是混凝土材料基础理论科学的研究重点。
传统的混凝土结构分析中,由于受到计算能力的限制,以及对材料本身性能了解不足,对构件与结构分析一般在线弹性范围内进行,而早期的混凝土构件与结构相对比较简单,因此这种分析方法在当时起到了一定的作用。
但是随着混凝土在复杂结构中的广泛应用,需要对结构进行比较精确的分析。
这时简单但比较粗糙的线弹性本构模型的局限性显露了出来。
随着计算机技术和计算理论的快速发展,60年代以来,有限元技术及其发展成为复杂结构分析的一种有力工具。
早期对混凝土结构进行有限元分析的实践表明:误差的主要来源是所选用的混凝土本构模型不能很好地描述材料的本构行为。
因此对混凝土本构关系进行更深入更精确的研究愈显必要。
现已发展形成了多种理论本构模型,如弹性力学本构模型、塑性力学本构模型、断裂力学本构模型、损伤力学本构模型,以及针对高温、低温等特定关系下的本构模型。
由于混凝土材料在卸载后存在残余变形,适合采用塑性理论来描述,这样就形成以塑性理论为基础的混凝土弹塑性本构模型。
金属材料的塑性理论目前已经比较成熟,混凝土的塑性模型也具有较完备的理论基础,可以描述混凝土的循环响应待性、卸载非弹性响应等非线性弹性模型无法描述的本构现象,其适用范围较非线性弹性模型大,能够较好地反映混凝土的主要性能,如:受拉脆性破坏、受压延性破坏、卸载再加载、非比例加载、混凝土硬化、体积膨胀等,所以在工程中弹塑性本构模型的应用也是很广泛的。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证一、本文概述本文旨在深入探讨ABAQUS软件中混凝土损伤塑性模型的参数验证。
ABAQUS作为一款功能强大的工程模拟软件,广泛应用于各种复杂结构的力学分析。
其中,混凝土损伤塑性模型是ABAQUS用于模拟混凝土材料行为的重要工具,其参数设置的准确性对模拟结果具有决定性影响。
本文将首先介绍混凝土损伤塑性模型的基本原理和关键参数,包括损伤因子、塑性应变、弹性模量等。
随后,将通过实验数据与模拟结果的对比分析,验证模型参数的准确性和可靠性。
实验数据将来自于标准混凝土试件的力学性能测试,如抗压强度、弹性模量等。
通过对比实验数据与模拟结果,我们可以评估模型参数的有效性,并根据需要进行调整和优化。
本文还将探讨不同参数对模拟结果的影响,包括损伤因子、塑性应变等参数的变化对模拟结果的影响。
这将有助于我们更深入地理解混凝土损伤塑性模型的工作原理,并为实际工程应用提供指导。
本文将总结参数验证的结果和经验教训,并提出改进和优化模型参数的建议。
这些建议将为后续的研究和应用提供参考,有助于提高混凝土损伤塑性模型在ABAQUS软件中的模拟精度和可靠性。
二、混凝土损伤塑性模型概述混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其力学行为在工程设计和分析中占据着重要地位。
然而,混凝土在受力过程中的复杂行为,如开裂、压碎和塑性变形等,使得其力学模型的建立和参数确定成为研究的难点。
ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性模型(Concrete Damaged Plasticity Model)是一种专门用于模拟混凝土在复杂应力状态下的力学行为的模型,该模型综合考虑了混凝土的损伤和塑性行为,能够较为准确地模拟混凝土在实际工程中的受力过程。
混凝土损伤塑性模型主要包括损伤和塑性两部分。
损伤部分主要模拟混凝土在受拉和受压状态下的刚度退化,而塑性部分则负责描述混凝土的塑性变形行为。
模型中还引入了损伤因子,用于描述混凝土在受力过程中的内部损伤程度,该因子随着应力的增加而逐渐增大,从而导致混凝土的刚度逐渐降低。
Abaqus混凝土材料模型解读与参数设置
Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置【壹讲壹插件】欢迎转载,作者:星辰-北极星,QQ群:431603427Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 (1)第一部分:Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 (2)1.1概要 (2)1.2学习笔记 (2)1.3 参数定义与说明 (3)1.3.1材料模型选择:Concrete Damaged Plasticity (3)1.3.2 混凝土塑性参数定义 (3)1.3.3 混凝土损伤参数定义: (4)1.3.4 损伤参数定义与输出损伤之间的关系 (4)1.3.5 输出参数: (4)第二部分:根据GB50010-2010定义材料损伤值 (5)第三部分:星辰-北极星插件介绍:POLARIS-CONCRETE (6)3.1 概要 (6)3.2 插件的主要功能 (6)3.3 插件使用方法: (6)3.3.1 插件界面: (6)3.3.2 生成结果 (7)3.4、算例: (9)3.4.1三维实体简支梁模型说明 (9)3.4.2 计算结果: (9)第一部分:Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型1.1概要首先我要了解Abaqus内自带的参数模型是怎样的,了解其塑性模型,进而了解其损伤模型,其帮助文档Abaqus Theory Manual 4.5.1 An inelastic constitutive model for concrete讲述的是其非弹性本构,4.5.2 Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials则讲述的塑性损伤模型,同时在Abaqus Analysis User's Manual 22.6 Concrete也讲述了相应的内容。
1.2学习笔记1、混凝土塑性损伤本构模型中的损伤是一标量值,数值范围为(0无损伤~1完全失效[对于混凝土塑性损伤一般不存在]);2、仅适用于脆性材料在中等围压条件(为围压小于轴抗压强度1/4);3、拉压强度可设置成不同数值;4、可实现交变载荷下的刚度恢复;默认条件下,由拉转压刚度恢复,由压转拉刚度不变;5、强度与应变率相关;6、使用的是非相关联流动法则,刚度矩阵为非对称,因此在隐式分析步设置时,需在分析定义other-》Matrix storate-》Unsymmetric。
混凝土塑性粘度标准
混凝土塑性粘度标准一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其性能和质量关系到工程的安全和持久性。
混凝土的塑性粘度是衡量其流动性和可塑性的重要指标,因此制定混凝土塑性粘度标准对于保障工程质量和安全至关重要。
二、标准范围本标准适用于各类混凝土,包括普通混凝土、高性能混凝土和自密实混凝土等。
三、术语和定义1.混凝土塑性粘度:指混凝土在一定时间内经振动后的流动性和可塑性。
2.塑性粘度测定:指通过实验方法对混凝土塑性粘度进行测试和检测。
3.流动度:指混凝土在振动后的自由流动程度,用坍落度表示。
4.可塑性:指混凝土在振动后保持一定形状的能力。
5.塑性指数:指混凝土在一定时间内的流动性和可塑性的综合指标,用塑性指数表示。
6.限制流量:指混凝土在流动过程中受到阻碍的程度。
四、测试方法1.试验设备(1)塑性粘度测试机,应满足国家标准GB/T 50080中规定的相关要求。
(2)试验模具,应用金属制成,内径为100mm,高为100mm。
(3)振动台,应能够在规定时间内使混凝土表面均匀振动。
(4)天平,用于称量试验用混凝土的质量。
2.试验步骤(1)准备试验用混凝土,按照设计配合比进行拌合,并进行充分搅拌。
(2)将试验模具放置在平整的水平台上,并用手轻轻敲打模具,排除其中的空气。
(3)将混凝土倒入模具中,顶平并用钢针挖取2~3个深度为1/3模具高的小孔,将其中的混凝土平整,然后在表面上划出一条直径为10mm的圆。
(4)将模具放置在振动台上,进行振动,振动时间为15秒。
(5)将模具从振动台上取下,用刮板将模具上多余的混凝土刮平,并用刮板移开模具上的圆形标记。
(6)将模具放置在水平台上,用蒸馏水浸泡混凝土表面,浸泡时间为30秒。
(7)将模具从蒸馏水中取出,用天平称量模具和混凝土的质量。
3.试验数据处理(1)计算坍落度,即混凝土在模具中坍落的长度与模具高度之比。
(2)计算塑性指数,即塑性指数=50×(坍落度-1)。
混凝土损伤塑性模型参数计算方法及试验验证
混凝土损伤塑性模型参数计算方法及试验验证熊进刚;丁利;田钦【摘要】基于已有混凝土损伤塑性(CDP)模型及其相关参数计算方法,建议一种确定CDP模型损伤因子的单轴应力-应变曲线,并推导对应的损伤因子计算公式.采用该建议公式和ABAQUS有限元软件对2根钢筋混凝土试验梁进行分析,并将分析结果与试验值进行对比,结果表明:计算值和试验值符合较好,验证了CDP模型用于混凝土结构非线性分析的适用性及本文建议公式的合理性,为相关学者进行混凝土非线性分析时提供参考.【期刊名称】《南昌大学学报(工科版)》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】6页(P21-26)【关键词】混凝土损伤塑性;简支梁;损伤因子;有限元分析;混凝土结构【作者】熊进刚;丁利;田钦【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;江西省近零能耗建筑工程实验室,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;江西省近零能耗建筑工程实验室,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TU502在土木工程领域,对于结构性能的研究,结构试验是最直观、可靠的方法,但由于其高昂的代价以及超长的周期经常会受到限制。
随着计算机仿真技术和有限元理论的快速发展,数值模拟已经成为研究结构性能的一种重要手段。
ABAQUS作为国际上最先进的大型通用有限元分析软件之一,由于其强大的非线性分析能力,得到众多研究者的广泛使用。
ABAQUS中的损伤塑性模型是由Lee等[1]提出的,用于模拟砂浆、混凝土等准脆性材料的力学行为,如抗压强度和抗拉强度不相等、抗压强度远远大于抗拉强度、拉压异性、刚度恢复效应、应变率效应等。
其基本框架包括:非相关联流动法则、屈服函数、含损伤的应力应变关系和损伤演化方程。
混凝土损伤塑性(CDP)模型将损伤指标引入混凝土模型,对混凝土的弹性刚度矩阵加以折减,以模拟混凝土的卸载刚度随损伤增加而降低的特点[2]。
常用材料的力学参数
常用材料的力学参数一、钢材钢材是一种常用的结构材料,具有高强度和良好的可塑性。
钢材的力学参数主要包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率。
1. 弹性模量弹性模量是衡量材料抵抗变形的能力的指标。
钢材的弹性模量通常在200-210 GPa之间。
2. 屈服强度屈服强度是材料开始产生塑性变形的临界点。
对于常见的普通碳素钢来说,屈服强度通常在250-350 MPa之间。
3. 抗拉强度抗拉强度是材料抵抗拉伸力的能力。
钢材的抗拉强度通常在400-600 MPa之间。
4. 延伸率延伸率是衡量材料在拉伸过程中能够发生塑性变形程度的指标。
对于钢材来说,延伸率通常在15-25%之间。
二、铝合金铝合金是一种轻质且具有良好强度的材料,广泛应用于航空航天、汽车和建筑等领域。
铝合金的力学参数主要包括弹性模量、屈服强度和抗拉强度。
1. 弹性模量铝合金的弹性模量通常在70-80 GPa之间,相比于钢材较小。
2. 屈服强度铝合金的屈服强度通常在100-300 MPa之间,具体数值取决于合金的成分和热处理工艺。
3. 抗拉强度铝合金的抗拉强度通常在200-400 MPa之间,比钢材略低。
三、塑料塑料是一种轻质且具有良好的加工性能的材料,广泛应用于包装、电子和建筑等领域。
塑料的力学参数主要包括弹性模量、屈服强度和抗拉强度。
1. 弹性模量塑料的弹性模量通常在1-4 GPa之间,相比于金属材料较小。
2. 屈服强度塑料的屈服强度通常在10-80 MPa之间,具体数值取决于塑料的种类和加工方式。
3. 抗拉强度塑料的抗拉强度通常在20-100 MPa之间,比金属材料低很多。
四、混凝土混凝土是一种常用的建筑材料,具有良好的耐久性和承载能力。
混凝土的力学参数主要包括弹性模量、抗压强度和抗拉强度。
1. 弹性模量混凝土的弹性模量通常在20-40 GPa之间,相对于金属材料较小。
2. 抗压强度混凝土的抗压强度通常在20-60 MPa之间,具体数值取决于混凝土的配合比和固化时间。
混凝土材料的力学特性
混凝土材料的力学特性一、介绍混凝土是一种常用的建筑材料,具有优良的力学性能和耐久性。
混凝土的力学特性对于结构的设计和施工具有重要影响。
本文将介绍混凝土的力学特性,包括强度、刚度、韧性和疲劳性能等方面的内容。
二、混凝土的强度混凝土的强度是指其在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
混凝土的强度可分为抗压强度、抗拉强度和抗剪强度三种。
其中,抗压强度是最重要的指标,通常用于混凝土的设计和评价。
1. 抗压强度混凝土的抗压强度是指在标准试件上,经过一定时间的养护后,受到垂直于试件轴线方向的压力作用下,试件发生破坏的最大应力值。
混凝土的抗压强度与配合比、水胶比、骨料种类和质量、养护条件等因素有关。
通常,混凝土的抗压强度在28天龄期时达到峰值,其后逐渐趋于稳定。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度与抗压强度相比较低,通常只有抗压强度的10%左右。
因此,在混凝土结构中,钢筋被用来承受拉应力,混凝土则承受压应力。
混凝土的抗拉强度通常用间接试验方法来测定,如梁的挠度法、环形试件法等。
3. 抗剪强度混凝土的抗剪强度是指在试件上,经过一定时间的养护后,受到平面内剪切力作用下,试件发生破坏的最大应力值。
混凝土的抗剪强度与试件形状、尺寸、加载速率、配合比等因素有关。
通常,混凝土的抗剪强度与其抗压强度成正比关系。
三、混凝土的刚度混凝土的刚度是指其在受到外力作用下的变形程度。
混凝土的刚度可分为弹性模量、剪切模量和泊松比三种。
1. 弹性模量混凝土的弹性模量是指在小应变范围内,混凝土的应力与应变之比。
混凝土的弹性模量与其强度和密度有关,通常在抗压强度越高、密度越大的情况下,弹性模量越大。
2. 剪切模量混凝土的剪切模量是指在试件上,经过一定时间的养护后,受到平面内剪切力作用下,试件发生剪切变形的应力与应变之比。
混凝土的剪切模量通常比其弹性模量小。
3. 泊松比混凝土的泊松比是指在试件上,经过一定时间的养护后,沿垂直于应力方向的试件截面上的横向应变与纵向应变之比。
混凝土的技术参数解释 较详细
混凝土的技术参数解释较详细混凝土英文:Concretes搅拌中的混凝土混凝土,简称为“砼(tóng)”:是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。
通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。
混凝土也称砼,是当代最主要的土木工程材料之一。
它是由胶结材料,骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。
混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围出十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。
[编辑本段]混凝土的历史;混凝土锯片可以追溯到古老的年代,其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。
自19世纪20年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛(见无机胶凝材料)。
20世纪初,有人发表了水灰比等学说,初步奠定了混凝土强度的理论基础。
以后,相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土,各种混凝土外加剂也开始使用。
60年代以来,广泛应用减水剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。
现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。
混凝土- 混凝土的种类按胶凝材料分有:①无机胶凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;②有机胶结料混凝土,如沥青混凝土、聚合物混凝土等。
按容重分有:①重混凝土,容重2600~5500公斤/立方米甚至更大;②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右;③轻混凝土,容重为500~1900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。
混凝土塑性—损伤本构模型研究
混凝土塑性—损伤本构模型研究一、本文概述Overview of this article混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其力学性能和损伤行为的研究一直是土木工程领域的重要课题。
本文旨在深入研究和探讨混凝土塑性-损伤本构模型,该模型能够更准确地描述混凝土在复杂应力状态下的力学响应和损伤演化过程。
通过对混凝土塑性-损伤本构模型的研究,不仅有助于我们更好地理解混凝土的力学特性,还能为混凝土结构的设计、分析和优化提供理论基础和技术支持。
As a widely used building material, the study of mechanical properties and damage behavior of concrete has always been an important topic in the field of civil engineering. This article aims to conduct in-depth research and exploration on the plastic damage constitutive model of concrete, which can more accurately describe the mechanical response and damage evolution process of concrete under complex stress states. The study of the plastic damage constitutive model of concrete not only helps us better understand the mechanical properties ofconcrete, but also provides theoretical basis and technical support for the design, analysis, and optimization of concrete structures.本文首先介绍了混凝土塑性-损伤本构模型的基本概念和理论框架,包括塑性理论、损伤力学以及混凝土材料的特殊性质。
混凝土塑性损伤模型及其ABAQUS子程序开发
混凝土塑性损伤模型及其ABAQUS子程序开发一、本文概述混凝土作为一种广泛使用的建筑材料,其力学行为一直是工程领域的研究热点。
混凝土塑性损伤模型(Concrete Plasticity Damage Model)作为一种能够模拟混凝土在复杂应力状态下的非线性、弹塑性及损伤行为的本构模型,对于准确预测混凝土结构的力学响应和破坏过程具有重要意义。
本文旨在介绍混凝土塑性损伤模型的基本理论,以及如何利用ABAQUS软件的子程序开发功能,实现该模型在数值模拟中的应用。
文章首先将对混凝土塑性损伤模型的基本原理进行阐述,包括模型的损伤演化方程、塑性流动法则以及相关的材料参数。
随后,将详细介绍在ABAQUS软件中开发混凝土塑性损伤模型子程序的步骤和关键技术,包括用户子程序的编写、模型参数的输入和输出处理等。
通过具体的算例分析,文章将展示所开发子程序在模拟混凝土结构力学行为方面的应用效果,并与其他常用模型进行对比分析,以验证所开发子程序的准确性和可靠性。
本文旨在为从事混凝土结构数值模拟的研究人员和工程师提供一套有效的混凝土塑性损伤模型子程序开发方法,以推动混凝土结构数值模拟技术的发展和应用。
二、混凝土塑性损伤模型的基本理论混凝土塑性损伤模型是一种基于塑性力学和损伤力学的本构模型,用于描述混凝土在复杂应力状态下的力学行为。
该模型能够考虑混凝土的塑性变形、刚度退化以及损伤演化,因此在结构分析和数值模拟中得到了广泛应用。
塑性流动理论:混凝土在受力过程中会发生塑性变形,这种变形是不可逆的。
塑性流动理论通过引入塑性势函数和流动法则,描述了混凝土在塑性状态下的应力-应变关系。
塑性势函数用于确定塑性应变的方向,而流动法则则定义了塑性应变率与应力之间的关系。
损伤演化方程:混凝土在受力过程中会发生损伤,导致其刚度降低。
损伤演化方程用于描述混凝土损伤的发展过程。
该方程通常基于能量耗散原理或损伤变量,通过引入损伤因子来量化混凝土的刚度退化。
混凝土材料地塑性参数
混凝土动力弹塑性分析的材料非线性参数取值*Material, Name=C25*Concrete compression hardening应力 (kN/m2)塑性应变11690.,016700.,0.00080869313239.8,0.002337399841.27,0.003863897674.36,0.00534646248.49,0.006802455255.01,0.008243054527.98,0.009674143974.73,0.0110993540.4,0.0125197*Concrete tension stiffening1797.8,01780.,0.0000255151191.06,0.000135635859.483,0.000236563684.527,0.000331898576.455,0.000424844502.469,0.000516573448.233,0.000607596406.519,0.000698173373.278,0.000788446131.57,0.00355876*Material, Name=C30*Concrete compression hardening14070.,020100.,0.00080189814636.6,0.0024559110073.3,0.004079927500.85,0.005637565931.13,0.007161794889.86,0.008668394153.49,0.01016483607.,0.0116553186.09,0.0131409*Concrete tension stiffening2030.1,02010.,0.00002825631232.19,0.00014944849.073, 0.000257466660.524, 0.000359008548.371, 0.000458002473.404, 0.000555757419.357, 0.000652815378.298,0.00074944345.892, 0.000845777118.271,0.00380631*Material, Name=C35*Concrete compression hardening 16380.,023400.,0.00078943115814.6,0.0025625310267.4,0.004270927408.77,0.005893955749.74,0.007478914682.74,0.009045073943.69,0.01060083403.29,0.01215032991.69,0.0136956*Concrete tension stiffening 2222.,02200.,0.00003014271253.05,0.000160189834.315,0.000273466638.442,0.000379668524.938,0.000483255450.278,0.000585609397.041,0.000687284356.924,0.000788541325.457,0.000889524109.188,0.00399589*Material, Name=C40*Concrete compression hardening 18760.,026800.,0.00076481416909.7,0.0026585610469.9,0.004446147378.84,0.006130685650.07,0.00777334562.41,0.00939623819.83,0.01100853282.34,0.01261442876.02,0.0142164*Concrete tension stiffening 2413.9,02390.,0.00003094221263.67,0.000170079815.537,0.000288349615.229,0.000398993501.733,0.000506966428.08,0.000613712376.039,0.000719794337.082,0.000825474306.681,0.00093089101.338,0.00417611*Material, Name=C45*Concrete compression hardening 20720.,029600.,0.0007501517743.1,0.0027378210639.8,0.004583597386.84,0.006314435609.46,0.008001224506.18,0.009667883759.48,0.01132393222.27,0.01297372817.97,0.0146195*Concrete tension stiffening 2535.1,02510.,0.00003230441265.87,0.000176673802.219,0.000297743600.343,0.000410999487.385,0.0005216414.624,0.000631002363.47,0.000739759325.314,0.000848128295.619,0.00095624496.8983,0.0042863*Material, Name=C50*Concrete compression hardening 22680.,032400.,0.00073988518515.2,0.0028213610800.8,0.004723987406.35,0.006501395586.72,0.008233144469.4,0.009944553718.4,0.01164533180.69,0.01333992777.43,0.0150306*Concrete tension stiffening 2666.4,02640.,0.00003365911264.64,0.000183705786.735,0.000307738584.088,0.000423793472.094,0.00053722400.477,0.000649477350.37,0.00076111313.124,0.00087237284.214,0.00098338992.4472,0.00440455*Material, Name=C55*Concrete compression hardening 24850.,035500.,0.00072745 19297.,0.0029113210959.8,0.004873627429.12,0.006700535569.63,0.008480364439.05,0.01023973683.89,0.01198843145.52,0.0137312743.03,0.0154698*Concrete tension stiffening 2767.4,02740.,0.00003522171261.67,0.00018927774.457, 0.000315399571.752, 0.000433514460.697, 0.000549047390.039, 0.000663442340.767, 0.000777235304.231, 0.000890669275.923,0.0010038789.2809,0.00449368*Material, Name=C60*Concrete compression hardening 26950.,038500.,0.00070060619978.3,0.0029851511087.9,0.005002157444.03,0.006873425552.82,0.0086964412.21,0.01049773654.2,0.01228883115.66,0.01407392714.07,0.0158551*Concrete tension stiffening 2878.5,02850.,0.00003563831256.67,0.000194702760.756,0.000323283558.434,0.000443708448.564,0.000561565379.016,0.000678302330.681,0.000794449294.926,0.000910248267.272,0.0010258286.0337,0.00458981*Material, Name=C65*Concrete compression hardening 29050.,041500.,0.00067115420635.5,0.0030509211227.6,0.005116817477.58,0.007027695554.81,0.008888514402.81,0.01072823640.4,0.01255723100.27,0.01438022698.31,0.0161993*Concrete tension stiffening 2959.3,02930.,0.00003624621252.05,0.000198738750.74,0.000328992548.949,0.000451041440.021,0.000570546371.305,0.000688948323.655,0.000806774288.463,0.000924259261.278,0.0010415283.8153,0.00465851*Material, Name=C70*Concrete compression hardening 31150.,044500.,0.00064117721274.9,0.0031127611377.9,0.005224137526.44,0.00717215571.79,0.009068814407.16,0.01094423639.02,0.01280883096.11,0.01466742692.74,0.0165221*Concrete tension stiffening 3019.9,02990.,0.0000369791248.1,0.000201847743.23,0.000333282541.959,0.000456512433.772,0.000577225365.689,0.000696855318.553,0.000815919283.779,0.000934649256.941,0.0010531682.2252,0.00470937*Material, Name=C75*Concrete compression hardening 33180.,047400.,0.00061958321842.2,0.0031847111504.1,0.005343987565.26,0.007332595583.9,0.009269014408.93,0.01118393636.25,0.01308813091.21,0.01498622686.84,0.0168806*Concrete tension stiffening 3080.5,03050.,0.00003771171243.9,0.000204919735.834,0.000337513535.156,0.000461909427.722,0.000583819360.269,0.000704663313.639,0.000824951279.275,0.000944913252.774,0.0010646680.7083,0.00475965*Material, Name=C80*Concrete compression hardening 35140.,050200.,0.00060153922358.2,0.0032568111618.5,0.005462037601.82,0.007490325596.63,0.009465684412.34,0.01141943635.46,0.01336253088.38,0.01529952683.,0.0172327*Concrete tension stiffening 3141.1,03110.,0.00003844371239.38,0.000207956728.476,0.000341687528.471,0.000467236421.811, 0.000590329354.989, 0.000712373308.862, 0.000833873274.904, 0.000955052248.735,0.0010760379.2484,0.00480935(6)损伤系数 :混凝土材料进入塑性状态伴随着刚度的降低,如下图示(1):文献 (3)Fig4. (a), (b)算验证 .通过线性插值给出了混凝土材料单轴拉压的滞回曲线.该曲线已被实验和计,可以得到混凝土材料各塑性应变所对应的损伤系数如下:*Material, Name=C25*Concrete compression damage 损伤系数 (dc)塑性应变0,00.01,0.0008086930.207199,0.002337390.410702,0.003863890.540458,0.00534640.69718,0.006802450.78611,0.008243050.84114,0.009674140.877465,0.0110990.902661,0.0125197*Concrete tension damage损伤系数 (dt)塑性应变0,00.01,0.0000255150.330864,0.0001356350.517144,0.0002365630.615434,0.0003318980.747045,0.0004248440.834016,0.0005165730.888637,0.0006075960.919064,0.0006981730.937999,0.0007884460.998225,0.00355876*Material, Name=C30*Concrete compression damage 0, 00.01,0.0008018980.271809,0.002455910.498841,0.004079920.626823,0.005637560.758068,0.007161790.830984,0.008668390.875447,0.01016480.904483,0.0116550.924462,0.0131409*Concrete tension damage0,00.01,0.00002825630.386973,0.000149440.577576,0.0002574660.671381,0.0003590080.78758,0.0004580020.862336,0.0005557570.908476,0.0006528150.933922,0.000749440.949638,0.0008457770.998607,0.00380631*Material, Name=C35*Concrete compression damage 0,00.01,0.0007894310.324164,0.002562530.561223,0.004270920.683386,0.005893950.796302,0.007478910.858328,0.009045070.89589,0.01060080.92031,0.01215030.937062,0.0136956*Concrete tension damage0,00.01,0.00003014270.430433,0.0001601890.620766,0.0002734660.709799,0.0003796680.814503,0.0004832550.880713,0.0005856090.921137,0.0006872840.943295,0.0007885410.956917,0.0008895240.998833,0.00399589*Material, Name=C40*Concrete compression damage 0,00.01,0.0007648140.369042,0.002658560.609331,0.004446140.72467,0.006130680.823245,0.00777330.877128,0.00939620.90969,0.01100850.930844,0.01261440.945352,0.0142164*Concrete tension damage0,00.01,0.00003094220.471266,0.0001700790.658771,0.0002883490.742582,0.0003989930.836523,0.0005069660.895279,0.0006137120.930952,0.0007197940.95046,0.0008254740.962428,0.000930890.998995,0.00417611*Material, Name=C45*Concrete compression damage 0,00.01,0.000750150.40057,0.002737820.640546,0.004583590.750445,0.006314430.840063,0.008001220.888862,0.009667880.918306,0.01132390.937422,0.01297370.950532,0.0146195*Concrete tension damage0, 00.01, 0.00003230440.495671,0.0001766730.680391,0.0002977430.760819,0.0004109990.849034,0.00052160.903712,0.0006310020.936711,0.0007397590.954691,0.0008481280.965692,0.0009562440.999092,0.0042863*Material, Name=C50*Concrete compression damage 0,00.01,0.0007398850.428544,0.002821360.666642,0.004723980.771409,0.006501390.853722,0.008233140.898389,0.009944550.9253,0.01164530.942763,0.01333990.954738,0.0150306*Concrete tension damage0,00.01,0.00003365910.52097,0.0001837050.701994,0.0003077380.778754,0.0004237930.861159,0.000537220.911801,0.0006494770.942194,0.000761110.958699,0.000872370.968775,0.0009833890.999181,0.00440455*Material, Name=C55*Concrete compression damage 0,00.01,0.000727450.456423,0.002911320.790729,0.006700530.866219,0.008480360.907065,0.01023970.93165,0.01198840.947601,0.0137310.958541,0.0154698*Concrete tension damage0,00.01,0.00003522170.539536,0.000189270.717351,0.0003153990.791331,0.0004335140.869789,0.0005490470.91763,0.0006634420.946178,0.0007772350.961623,0.0008906690.971027,0.001003870.999246,0.00449368*Material, Name=C60*Concrete compression damage 0,00.01,0.0007006060.481084,0.002985150.712003,0.005002150.806648,0.006873420.876252,0.0086960.913899,0.01049770.936577,0.01228880.951309,0.01407390.961426,0.0158551*Concrete tension damage0,00.01,0.00003563830.559063,0.0001947020.733068,0.0003232830.804058,0.0004437080.877995,0.0005615650.922909,0.0006783020.949666,0.0007944490.964133,0.0009102480.972937,0.00102582*Material, Name=C65*Concrete compression damage 0,00.01,0.0006711540.502758,0.003050920.729456,0.005116810.819817,0.007027690.884515,0.008888510.919509,0.01072820.940612,0.01255720.95434,0.01438020.96378,0.0161993*Concrete tension damage0,00.01,0.00003624620.572681,0.0001987380.743775,0.0003289920.812645,0.0004510410.883611,0.0005705460.926569,0.0006889480.952106,0.0008067740.965898,0.0009242590.974284,0.001041520.999336,0.00465851*Material, Name=C70*Concrete compression damage 0,00.01,0.0006411770.521912,0.003112760.744318,0.005224130.830867,0.00717210.891435,0.009068810.924204,0.01094420.943987,0.01280880.956872,0.01466740.965746,0.0165221*Concrete tension damage0,00.01,0.0000369790.582576,0.0002018470.751428,0.0003332820.818743,0.0004565120.887672,0.0005772250.929255,0.0006968550.953916,0.0008159190.967215,0.0009346490.975292,0.001053160.999364,0.00470937*Material, Name=C75*Concrete compression damage 0,00.01,0.0006195830.539193,0.003184710.757298,0.005343980.840395,0.007332590.897474,0.009269010.928341,0.01118390.946986,0.01308810.95914,0.01498620.967518,0.0168806*Concrete tension damage0,00.01,0.00003771170.592163,0.0002049190.758743,0.0003375130.824539,0.0004619090.891519,0.0005838190.931794,0.0007046630.955624,0.0008249510.968456,0.0009449130.976241,0.001064660.999391,0.00475965*Material, Name=C80*Concrete compression damage 0,00.01,0.0006015390.554618,0.003256810.768556,0.005462030.848569,0.007490320.902677,0.00946568 0.931921,0.0114194 0.94959,0.0133625 0.961115,0.0152995 0.969065,0.0172327*Concrete tension damage 0,00.01,0.0000384437 0.601485,0.000207956 0.765763,0.000341687 0.830074,0.000467236 0.895181,0.000590329 0.934206,0.000712373 0.957244,0.000833873 0.969631,0.000955052 0.977139,0.00107603 0.999416,0.00480935。
abaqus钢筋混凝土参数
abaqus钢筋混凝土参数ABAQUS是一款有限元分析软件,可用于模拟精细结构的力学行为。
当涉及到钢筋混凝土时,ABAQUS可以模拟该材料的多种行为,例如拉伸、压缩、弯曲、剪切和断裂。
钢筋混凝土的ABAQUS参数包括材料参数和几何参数。
在ABAQUS 中,材料性质是一种材料的定量描述,它们定义了材料如何响应外力和变形。
以下是ABAQUS用于描述钢筋混凝土材料的参数:1.弹性模量:弹性模量是衡量材料弹性变形能力的属性。
其参数通常用MPa表示。
钢筋混凝土的弹性模量可以根据不同荷载下的变形曲线来确定。
2.泊松比:泊松比是描述材料在压力作用下沿着其它两个方向膨胀的程度的属性。
它是无量纲的,通常用0.2到0.3的值表示。
3.抗拉强度:抗拉强度是材料在拉力作用下抵抗破坏的能力,其通常用MPa表示。
在ABAQUS中,抗拉强度可以通过实验测定或根据弹性模量和泊松比计算得出。
4.压缩强度:压缩强度是材料在受压时抵抗破坏的能力,其通常用MPa表示。
在ABAQUS中,压缩强度可以通过实验测定或根据弹性模量和泊松比计算得出。
5.剪切强度:剪切强度是材料在受到剪切力时抵抗破坏的能力,其通常用MPa表示。
在ABAQUS中,剪切强度可以通过实验测定或根据抗拉和压缩强度计算得出。
6.断裂韧性:断裂韧性是材料在塑性变形条件下能够吸收的能量。
钢筋混凝土的断裂韧性可根据三点弯曲试验测定,其参数通常用J/m²表示。
此外,在ABAQUS中,几何参数包括钢筋混凝土样本的尺寸、几何形状和荷载位置等。
这些参数对于建立有效的数值模型非常重要。
总之,ABAQUS对于钢筋混凝土等材料的模拟分析非常重要。
钢筋混凝土作为一种常见材料类型,在土建工程中使用广泛。
ABAQUS提供了丰富的材料参数和几何参数,使得我们可以更准确地预测钢筋混凝土结构的行为,并优化设计。
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数标定及验证
中等效塑性应变 和开裂应变 的关系如下:
()
(
)
在 定义受压 硬 化 时 ,硬 化 数 据 是 根 据 非 弹 性 应
变 定义的,
中等效塑性应变 和非弹
性应变 的关系如下:
()
(
)
单轴循环荷载
试验表明,在单轴循环荷载下,荷 载 改 变 方 向
后 ,弹性刚度将得 到 部 分 恢 复
模型中假定材
料损伤后弹性模量可表示为无损伤弹性模量 与
周 期荷载作 用 下 ,刚 度 恢 复 是 混 凝 土 力 学 行 为
中很重要的一个方面 ,在
中利用刚度恢复
因子 和 来控制反向荷载下拉 伸和压缩刚度的
恢复,以单轴工况为例 ,在循环荷载下混凝土的反应
见图 所示
中的刚度恢复因子 和 缺省值分
别为 和 ,图 表示的是拉 压 拉作用下刚度
恢复示意图,受拉时, 段表示材料处于线弹性阶
其中
,
式中: 表示混凝土单轴抗压强度标准值; 表示与 相对应的拉应变,可 采 用 规 范[] 推荐 公 式
(
)
;其余参数与规范相同
由于规范给予的应力应变关系是建立在试验数
据的基础上的,因此得到的是名义应力和名义应变 ,
因此在 模型中要输入换算后的真实应力与非
弹性应变
模型中的损伤因子
在 模 型 的 输 入 中,需 要 指 定
图 单轴受拉应力应变关系及开裂应变 示意
变形特性,可以用式( ) 式( ) 描述
(
)(
)
()
(
)(
)
()
在采用 模型对钢筋混凝土结构进行模拟
时,钢筋与混凝土的界面效应 ( 如粘结滑移和锁固
混凝土塑性应变计算技术规程
混凝土塑性应变计算技术规程一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑业中的重要材料,具有高强度、耐久性、可塑性等优点。
在混凝土结构设计中,应变计算是非常重要的一环,因为它能够预测结构的变形和应力状态,从而保证结构的稳定性和安全性。
本技术规程旨在介绍混凝土塑性应变计算的相关知识和方法,以帮助工程师更好地进行混凝土结构设计。
二、混凝土塑性应变的概念混凝土在受到一定荷载作用下会发生变形,其中包括弹性变形和塑性变形。
弹性变形是指混凝土在荷载作用下的瞬间变形,而塑性变形则是指混凝土在荷载作用下的持久性变形。
混凝土的塑性应变是指在荷载作用下混凝土发生塑性变形时的应变值。
三、混凝土塑性应变计算方法混凝土塑性应变的计算方法通常分为三种:经验公式法、试验法和理论计算法。
其中,经验公式法和试验法适用于较为简单的结构,理论计算法适用于复杂结构的设计。
1. 经验公式法经验公式法是一种简单易用的计算方法,其计算公式通常根据试验数据和经验公式推算而来。
常见的经验公式有极限状态设计法、等效荷载法等。
其中,极限状态设计法是一种根据混凝土的破坏状态来进行设计的方法,其塑性应变计算公式为:εp = 0.0035 - 0.01 × (fcu/σc)其中,εp为混凝土的塑性应变,fcu为混凝土的抗压强度,σc为混凝土的平均应力。
2. 试验法试验法是一种比较直接的计算方法,其计算过程中需要进行混凝土试验。
常见的试验法有压缩试验和拉伸试验。
其中,压缩试验是一种用于测试混凝土抗压强度的试验,其塑性应变可以根据试验数据计算得出。
拉伸试验则是一种用于测试混凝土抗拉强度的试验,其塑性应变也可以根据试验数据计算得出。
3. 理论计算法理论计算法是一种较为复杂的计算方法,其计算过程需要使用数学模型和计算软件。
常见的理论计算方法有有限元法、离散元法等。
其中,有限元法是一种广泛应用于混凝土结构设计中的计算方法,其计算过程中需要进行网格划分和求解矩阵方程等操作。
塑性混凝土所用材料及配合比设计
塑性混凝土所用材料及配合比设计探讨摘要:塑性混凝土是一种掺有粘土并相对减少水泥用量的混合结构物,由水泥、水、粘土(膨润土)、砂、石子和外加剂等配制而成。
由于粘土(膨润土)代替了大部分的水泥,使之与普通混凝土相比,具有以下主要特征:一、弹性模量低,与周围土体的变形模量相近,因而能很好地适应地形的变化;二、节省水泥,降低工程造价;三、抗压强度低,仍具有较好的抗渗性。
所以它被广泛应用在大坝防渗结构、堤防防渗加固的连续墙中。
许多大中型水库除险加固工程及淄河等河道治理工程中,其防渗结构都采用了塑性混凝土,从目前运行状况看,防渗效果相当好。
关键词:塑性混凝土材料配合比设计探讨中图分类号:tu37文献标识码: a 文章编号:一、前言塑性混凝土在弹性模量、抗拉强度、抗压强度、含气量、抗渗性、和易性和凝结时间上都有其特定的要求,要满足上述性能指标要求,关键是要选定合适的材料及其土配合比。
这不仅关系到工程造价和施工难易,更重要的是它与结构物的安全和耐久性密切相关。
在参与水库除险加固工程和淄河治理工程塑性混凝土的配合比设计过程中,做了大量的对比试验,因而对塑性混凝土所用材料和配合比设计有一些浅见,概要如下。
二、主要材料的选择1、水泥目前已建工程中使用的水泥品种是普通水泥。
由于塑性混凝土施工时要求凝结时间长,所使用水泥必须经过检验合格,方能使用。
水泥对塑性混凝土性能的影响主要体现在:1)强度水泥是决定塑性混凝土强度的最主要材料。
一般来说,水泥用量越高,强度越高。
对比试验如下:2)弹性模量水泥对塑性混凝土的弹模影响相当大,随着水泥用量的增加,塑性混凝土的弹模也随着增加。
要想降低弹模,其中重要的措施就是减少水泥用量。
对比试验如下:3)渗透性水泥用量对塑性混凝土的抗渗性能影响很大,用量越多,渗透系数越小。
4)和易性水泥属于胶凝材料,用量的多少影响混凝土的和易性。
用量越多,混凝土的和易性也越好。
2、粘土和膨润土粘土和膨润土是塑性混凝土必不可少的材料,是决定塑性混凝土强度和弹模及渗透性能的重要因素。
混凝土材料的塑性参数
混凝土材料的塑性参数混凝土是一种常用的建筑材料,具有很好的塑性特性。
塑性参数是描述混凝土材料塑性行为的一个重要指标,主要包括流动性、变形性和稳定性。
下面将分别对这些塑性参数进行详细阐述。
首先,混凝土材料的流动性是指混凝土在振捣下的可湿性和可流动性。
流动性取决于混凝土材料的水灰比、骨料形状和粒度分布、胶凝材料类型和掺合料等因素。
水灰比越高,混凝土的流动性越好。
骨料形状和粒度分布对混凝土的流动性也有影响,细粉状的骨料可以增加混凝土的流动性。
胶凝材料和掺合料的使用可以改善混凝土的流动性。
流动性是衡量混凝土材料是否适合进行浇注和振捣的重要指标。
其次,混凝土材料的变形性是指混凝土在受力后产生的应变和变形情况。
混凝土的变形性与其材料成分、配合比和试验条件有关。
通常用抗压强度和弹性模量来评价混凝土的变形性。
抗压强度越高,混凝土的变形性越小;弹性模量越大,混凝土的变形性越小。
变形性是衡量混凝土在受力情况下是否能够承受变形和变形程度的重要参数。
最后,混凝土材料的稳定性是指混凝土在受力条件下是否能够保持稳定和均匀的力学性能。
混凝土的稳定性与其成型过程、固化过程和外部加载条件有关。
在混凝土的成型过程中,需要保证混凝土的浇注均匀性和充实性,以提高混凝土材料的稳定性。
固化过程中,可以通过适当的养护方法和时间来提高混凝土的稳定性。
外部加载条件包括温度、湿度和荷载等因素,对混凝土材料的稳定性也有影响。
稳定性是衡量混凝土材料是否能够在受力下保持其初始性能的关键参数。
综上所述,包括流动性、变形性和稳定性在内的塑性参数是评价混凝土材料塑性行为的重要指标。
这些参数的优化设计和控制可以提高混凝土材料的施工性能和使用寿命。
因此,在混凝土材料的研究和应用过程中,对这些塑性参数进行合理的评价和控制具有重要意义。
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混凝土动力弹塑性分析的材料非线性参数取值*Material, Name=C25*Concrete compression hardening应力(kN/m2) 塑性应变11690., 016700., 0.00080869313239.8, 0.002337399841.27, 0.003863897674.36, 0.00534646248.49, 0.006802455255.01, 0.008243054527.98, 0.009674143974.73, 0.0110993540.4, 0.0125197*Concrete tension stiffening1797.8, 01780., 0.0000255151191.06, 0.000135635859.483, 0.000236563684.527, 0.000331898576.455, 0.000424844502.469, 0.000516573448.233, 0.000607596406.519, 0.000698173373.278, 0.000788446131.57, 0.00355876*Material, Name=C30*Concrete compression hardening14070., 020100., 0.00080189814636.6, 0.0024559110073.3, 0.004079927500.85, 0.005637565931.13, 0.007161794889.86, 0.008668394153.49, 0.01016483607., 0.0116553186.09, 0.0131409*Concrete tension stiffening2030.1, 01232.19, 0.00014944849.073, 0.000257466660.524, 0.000359008548.371, 0.000458002473.404, 0.000555757419.357, 0.000652815378.298, 0.00074944345.892, 0.000845777118.271, 0.00380631*Material, Name=C35*Concrete compression hardening 16380., 023400., 0.000789431 15814.6, 0.00256253 10267.4, 0.004270927408.77, 0.005893955749.74, 0.007478914682.74, 0.009045073943.69, 0.01060083403.29, 0.01215032991.69, 0.0136956*Concrete tension stiffening 2222., 02200., 0.00003014271253.05, 0.000160189834.315, 0.000273466638.442, 0.000379668524.938, 0.000483255450.278, 0.000585609397.041, 0.000687284356.924, 0.000788541325.457, 0.000889524109.188, 0.00399589*Material, Name=C40*Concrete compression hardening 18760., 026800., 0.000764814 16909.7, 0.00265856 10469.9, 0.004446145650.07, 0.00777334562.41, 0.00939623819.83, 0.01100853282.34, 0.01261442876.02, 0.0142164*Concrete tension stiffening 2413.9, 02390., 0.00003094221263.67, 0.000170079815.537, 0.000288349615.229, 0.000398993501.733, 0.000506966428.08, 0.000613712376.039, 0.000719794337.082, 0.000825474306.681, 0.00093089101.338, 0.00417611*Material, Name=C45*Concrete compression hardening 20720., 029600., 0.0007501517743.1, 0.00273782 10639.8, 0.004583597386.84, 0.006314435609.46, 0.008001224506.18, 0.009667883759.48, 0.01132393222.27, 0.01297372817.97, 0.0146195*Concrete tension stiffening 2535.1, 02510., 0.00003230441265.87, 0.000176673802.219, 0.000297743600.343, 0.000410999487.385, 0.0005216414.624, 0.000631002363.47, 0.000739759325.314, 0.000848128295.619, 0.00095624496.8983, 0.0042863*Material, Name=C50*Concrete compression hardening 22680., 032400., 0.000739885 18515.2, 0.00282136 10800.8, 0.004723987406.35, 0.006501395586.72, 0.008233144469.4, 0.009944553718.4, 0.01164533180.69, 0.01333992777.43, 0.0150306*Concrete tension stiffening 2666.4, 02640., 0.00003365911264.64, 0.000183705786.735, 0.000307738584.088, 0.000423793472.094, 0.00053722400.477, 0.000649477350.37, 0.00076111313.124, 0.00087237284.214, 0.00098338992.4472, 0.00440455*Material, Name=C55*Concrete compression hardening 24850., 035500., 0.00072745 19297., 0.0029113210959.8, 0.004873627429.12, 0.006700535569.63, 0.008480364439.05, 0.01023973683.89, 0.01198843145.52, 0.0137312743.03, 0.0154698*Concrete tension stiffening 2767.4, 02740., 0.00003522171261.67, 0.00018927774.457, 0.000315399571.752, 0.000433514460.697, 0.000549047390.039, 0.000663442340.767, 0.000777235304.231, 0.000890669275.923, 0.0010038789.2809, 0.00449368*Material, Name=C60*Concrete compression hardening 26950., 038500., 0.000700606 19978.3, 0.00298515 11087.9, 0.005002157444.03, 0.006873425552.82, 0.0086964412.21, 0.01049773654.2, 0.01228883115.66, 0.01407392714.07, 0.0158551*Concrete tension stiffening 2878.5, 02850., 0.00003563831256.67, 0.000194702760.756, 0.000323283558.434, 0.000443708448.564, 0.000561565379.016, 0.000678302330.681, 0.000794449294.926, 0.000910248267.272, 0.0010258286.0337, 0.00458981*Material, Name=C65*Concrete compression hardening 29050., 041500., 0.000671154 20635.5, 0.00305092 11227.6, 0.005116817477.58, 0.007027695554.81, 0.008888514402.81, 0.01072823640.4, 0.01255723100.27, 0.01438022698.31, 0.0161993*Concrete tension stiffening 2959.3, 02930., 0.00003624621252.05, 0.000198738750.74, 0.000328992548.949, 0.000451041440.021, 0.000570546371.305, 0.000688948323.655, 0.000806774288.463, 0.000924259261.278, 0.0010415283.8153, 0.00465851*Material, Name=C70*Concrete compression hardening 31150., 044500., 0.000641177 21274.9, 0.00311276 11377.9, 0.005224137526.44, 0.00717215571.79, 0.009068814407.16, 0.01094423639.02, 0.01280883096.11, 0.01466742692.74, 0.0165221*Concrete tension stiffening 3019.9, 02990., 0.0000369791248.1, 0.000201847743.23, 0.000333282541.959, 0.000456512433.772, 0.000577225365.689, 0.000696855318.553, 0.000815919283.779, 0.000934649256.941, 0.0010531682.2252, 0.00470937*Material, Name=C75*Concrete compression hardening 33180., 047400., 0.000619583 21842.2, 0.00318471 11504.1, 0.005343987565.26, 0.007332595583.9, 0.009269014408.93, 0.01118393636.25, 0.01308813091.21, 0.01498622686.84, 0.0168806*Concrete tension stiffening 3080.5, 03050., 0.00003771171243.9, 0.000204919735.834, 0.000337513535.156, 0.000461909427.722, 0.000583819360.269, 0.000704663313.639, 0.000824951279.275, 0.000944913252.774, 0.0010646680.7083, 0.00475965*Material, Name=C80*Concrete compression hardening 35140., 050200., 0.000601539 22358.2, 0.00325681 11618.5, 0.005462037601.82, 0.007490325596.63, 0.009465684412.34, 0.01141943635.46, 0.01336253088.38, 0.0152995 2683., 0.0172327*Concrete tension stiffening 3141.1, 03110., 0.00003844371239.38, 0.000207956728.476, 0.000341687528.471, 0.000467236421.811, 0.000590329354.989, 0.000712373308.862, 0.000833873274.904, 0.000955052248.735, 0.0010760379.2484, 0.00480935(6) 损伤系数:混凝土材料进入塑性状态伴随着刚度的降低, 如下图示(1):文献(3)Fig4. (a), (b) 给出了混凝土材料单轴拉压的滞回曲线. 该曲线已被实验和计算验证. 通过线性插值, 可以得到混凝土材料各塑性应变所对应的损伤系数如下: *Material, Name=C25*Concrete compression damage损伤系数(dc) 塑性应变0, 00.01, 0.0008086930.207199, 0.002337390.410702, 0.003863890.540458, 0.00534640.69718, 0.006802450.78611, 0.008243050.84114, 0.009674140.877465, 0.0110990.902661, 0.0125197*Concrete tension damage损伤系数(dt) 塑性应变0, 00.01, 0.0000255150.330864, 0.0001356350.517144, 0.0002365630.615434, 0.0003318980.747045, 0.0004248440.834016, 0.0005165730.888637, 0.0006075960.919064, 0.0006981730.937999, 0.0007884460.998225, 0.00355876*Material, Name=C30*Concrete compression damage0, 00.01, 0.0008018980.271809, 0.002455910.498841, 0.004079920.626823, 0.005637560.758068, 0.007161790.830984, 0.008668390.875447, 0.01016480.904483, 0.0116550.924462, 0.0131409*Concrete tension damage0, 00.01, 0.00002825630.386973, 0.000149440.577576, 0.000257466 0.671381, 0.000359008 0.78758, 0.0004580020.862336, 0.000555757 0.908476, 0.000652815 0.933922, 0.000749440.949638, 0.000845777 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