UHPC超高性能混凝土的案例
基于ABAQUS的超高性能混凝土UHPC單元失效刪除仿真模擬
利用關鍵詞*Concrete failure來實現，UHPC混凝土單元失效刪除的仿真模擬
目前只能通過動態顯式求解來定義關鍵詞
*Concrete failure，type=strain（或displacement）
拉伸開裂應變（或位移），壓縮非彈性應變，拉伸損傷值，壓縮損傷值
把上面兩行編輯好的關鍵詞，放到CDP本構模型后面，如果在GUI界面定義編輯關鍵詞后，一定要去再次檢查定義的位置，否則很容易出現竄行，求解提示inp文件出錯。
個人建議：最好是輸出inp后，再次進行編輯，通過job模塊提交編輯后的inp更為方便。
受壓損傷云圖1
受壓損傷云圖2
受壓損傷云圖3-開始出現單元失效刪除
受壓損傷云圖3-斜剪破壞
最終破壞云圖
軸心受拉開裂
中間出現單元失效刪除
中間單元全部失效刪除
剛度退化
剛度退化因子
荷載位移曲線
展開 論文建模復現-超高性能混凝土組合梁抗剪性能視頻教學 ￥99.99
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202506/309d5fcb67cfde794b14c447f78d4d8d.png"></p><p>圖1栓釘模型</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202506/41c210f2934a15c253248f99ef36d9e8.png"></p><p>圖2混凝土模型</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202506/e822619cc0dff1919283a5d2e24d3326.png"></p><p>圖3鋼板-抗剪鋼筋組合模型</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202506/e8a1cce851e92cb683fa007504455d1b.png"></p><p>圖4超高性能混凝土組合梁抗剪性能裝配模型</p><p>（2） 材料屬性：</p><p>混凝土材料用 ABAOUS中塑性損傷模型,鋼筋采用隨動強化彈塑性模型;普通混凝土單軸應力-應變關系采用《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)。超高性能混凝土采用圖5中給出的單軸應力-應變關系曲線。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202506/3b6c0bb3b9e57da1accf454ac434f567.png"></p><p>圖5超高性能混凝土單軸應力-應變關系（來源：曾憲锃.核設施雙鋼板—超高性能混凝土組合梁抗剪性能研究[D].哈爾濱工業大學,2017.）
展開 UHPC加固混凝土XFEM三點彎模擬 ￥49.99
1、 引言
超高性能混凝土（UHPC）以其優異的力學性能和耐久性，在混凝土結構加固領域展現出巨大潛力。三點彎試驗是評估加固結構抗彎性能的重要手段。擴展有限元法（XFEM）能有效模擬裂縫的萌生與擴展，無需對網格進行復雜的重劃分。Abaqus 軟件作為強大的有限元分析工具，為我們模擬 UHPC 加固混凝土三點彎試驗提供了理想平臺。本模擬旨在深入探究 UHPC 加固混凝土梁在三點彎加載下的力學響應和裂縫擴展規律。
2、 模型建立
（1） 幾何模型
根據實際試驗情況，建立混凝土梁和 UHPC 加固層的幾何模型。混凝土梁尺寸為長度 1000 mm、寬度120 mm、高度 200 mm，UHPC 加固層厚度為 10 mm，裂紋長度為80mm。在 Abaqus 的 Part 模塊中分別創建梁和加固層的三維實體部件。（先構建草圖再建立模型可以節約裝配時間）
圖1混凝土尺寸參數
來源：胡少偉,魯文妍.基于XFEM的混凝土三點彎曲梁開裂數值模擬研究[J].華北水利水電大學學報(自然科學版),2014,35(04):48-51.
圖1 模型尺寸圖
（2） 材料屬性定義
混凝土：采用混凝土MAXPS損傷，具體參數如圖1所示。
UHPC：同樣采用MAXPS損傷，其彈性模量較高，設為 42.5 GPa，泊松比為 [0.2]?？估瓘姸仍O為8.1MPA，斷裂能設為781 N/M。
（3） 裝配
將裂紋、墊塊、混凝土梁和 UHPC 加固層在 Assembly 模塊中進行裝配，確保它們的位置和相對關系與實際情況一致。
圖2 模型裝配圖
4、 模擬結果分析
通過 Abaqus 軟件模擬 UHPC 加固混凝土三點彎試驗，利用 XFEM 技術成功模擬了裂縫的擴展過程。模擬結果與實際試驗結果的對比驗證了模型的有效性。
展開 BFRP 增強 UHPC 加固普通混凝土三點彎試驗模擬研究 ￥49.99
（三）單元選擇與網格劃分
混凝土和 UHPC 用三維實體單元模擬其三維應力狀態，BFRP 布用二維殼單元模擬平面內力學性能。
【原創成果】細觀混凝土、UHPC數值建模與非線性斷裂模擬
作為典型的非均質工程復合材料，普通混凝土、超高性能混凝土(UHPC)、纖維混凝土(FRC)、纖維復合材料(FRP)等的斷裂是局部微小裂隙、孔洞、各相界面等初始缺陷從起裂、擴展至融合為宏觀裂縫的過程，該過程橫跨微觀、細觀、宏觀等多個尺度，因此采用多尺度實驗和計算模擬等手段進行研究成為自然的選擇。現有國內外研究一般將這些復合材料等效為各向同性均勻介質，建立模型比較方便，能夠獲得結構的宏觀響應例如荷載-位移曲線等。但這些宏觀均質模型未模擬隨機分布的骨料、纖維、界面及孔洞等細觀特征，較難精確闡明材料破壞的多尺度機理。與宏觀均質模擬相比，細觀計算模擬目前具有兩方面挑戰：一方面需要模擬復雜的細觀各相材料及其相互作用；另一方面需要求解大規模非線性方程，準確模擬損傷斷裂中的材料軟化現象。
目前，混凝土、UHPC細觀模型主要有兩種直接建模方法，一種是基于骨料、纖維的形態和分布予以假設的隨機骨料、隨機纖維模型，這種比較多見；另一種是近來國內外興起的基于XCT真實圖像的模型(XCT image-based model)。本文將以這兩種模型為研究對象，選用已發表的成果作為例子介紹給大家(整理了一些直觀圖片)，感興趣的朋友可詳閱附上的文獻，歡迎大家批評指正。
還有一種非直接的細觀模擬方法， 即采用隨機場理論，也可以間接模擬細觀斷裂，例如：
□ Zhang H, Huang Y J, Hu X J, Xu S L. A quasi-brittle fracture investigation of concrete structures integrating random fields with the CSFEM-PFCZM. Engineering Fracture Mechanics, 2023, 281: 109107.
展開 方鋼管混凝土短柱軸壓性能模擬 ￥9.99
1、 引言
方鋼管混凝土結構憑借鋼管對混凝土的約束作用，使構件的承載力與延性得到顯著提升，在高層建筑與橋梁工程中應用廣泛。該結構在軸壓荷載下，鋼管與混凝土協同工作，其受力機理與傳統鋼筋混凝土柱存在明顯差異。本案例圍繞方鋼管混凝土短柱的軸壓性能展開建模復現，借助 ABAQUS 有限元分析軟件對其軸壓受力性能進行數值模擬。本次復現主要聚焦于建模過程教學，不涉及參數優化內容。
2、 幾何模型與材料參數
（1） 模型構建：
本案例采用減縮積分三維實體單元 C3D8R 模擬方鋼管混凝土短柱的混凝土和鋼管部分。混凝土六面體網格邊長為 20mm，鋼管網格邊長為 20mm。這樣的網格尺寸能夠在保證計算精度的同時，避免因網格尺寸過大導致模型不收斂，或尺寸過小使計算速度明顯減慢的問題，可較好地模擬實際試件的受力性能。方鋼管混凝土短柱數值模擬幾何模型如下所示：
圖1混凝土模型
圖2鋼管模型
圖3壓板模型
圖4方鋼管混凝土短柱裝配模型
（2） 材料屬性：
混凝土材料采用 ABAQUS 中的塑性損傷模型，鋼管采用隨動強化彈塑性模型。普通混凝土單軸應力 - 應變關系遵循《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010），方鋼管采用屈服強度560MPa級熱軋重型H型鋼，其應力 - 應變關系依據《鋼結構設計標準》（GB50017-2017）確定。
3、 分析步設置
分析類型設定為靜力 - 通用分析步，設定分析時間長度為 ，同時啟用幾何非線性以考慮結構的大變形效應。
展開 鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)
《公路橋規》規定公路橋梁鋼筋混凝土結構使用的熱軋鋼筋牌號為HPB300、HRB400、HBRF400、RRB400和HRB500。當鋼筋混凝土構件處于受侵蝕物質等影響的環境中時，《公路橋規》建議可以采用環氧樹脂涂層鋼筋。
相關參考:
鋼筋混凝土結構的基本概念及材料的物理力學性能(1)
鋼筋混凝土結構的基本概念及材料的物理力學性能(2)
混凝土的抗拉強度(Tensile Strength of Concrete)
LS-DYNA | 鋼筋混凝土的抗爆性能的數值分析
有需求聯系qq：1772619227
混凝土梁的受彎性能能分析
1/2模型，cdp混凝土模型本構！線性加載
一文讀懂混凝土！性能、施工及質量通病防治都有了~
4.1 混凝土的抗壓強度
4.2 混凝土的變形性能
4.3 混凝土的耐久性能
（五） 商品混凝土的制備
5.1 配合比設計
5.2 商品混凝土的生產
（六） 商品混凝土的施工
6.1 商品混凝土的現場調整
6.2 混凝土的成型
6.3 混凝土的養護
6.3.1 養護的重要性
混凝土性能的變化和周圍環境有著很大的關系，好的環境可以促進混凝土性能的發展，使其更好地服務于結構。惡劣
的環境也可以使混凝
土性能劣化，影響整個工程的質量。
混凝土性能早期早期變化較快，后期逐步平穩，這是混凝土
性能依時變化的一個基本規律。
因此，在早期為混凝土提供一個良好的環境條件，對保證混凝土性能的實現有著特別
重要的意義。
展開 基于abaqus的鋼筋混凝土平面框架倒塌性能分析 ￥100
<p>結構在遭遇偶然突發事件后， 不可避免的會導致結構局部破壞或者損傷， 如果剩余結構不能有效的承擔結構初始破壞和損傷造成的內力變化， 剩余結構就會發生進一步破壞， 造成多米諾骨牌式的連鎖反應，從而造成大范圍嚴重破壞乃至倒塌，這就是通常所說的連續倒塌。附件中只有一個cae有限元模型。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/597ca43812cb414e98ab1fd96e276a82.jpg" alt="2019-05-07_105121.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/77bbfce9cdc84985b02d22088e6933bc.jpg" alt="2019-05-07_105131.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/5dd8c1f0916b47cab1cbf1df2992706f.jpg" alt="2019-05-07_105149.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/984ad184d1ba41209ee701b4d0aec1de.jpg" alt="2019-05-07_105208.jpg"></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/48d8ca94aa6e42768f67ad19803e150b.jpg" alt="2019-05-07_105234.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com
展開 
鋼管混凝土受壓構件的工作性能CFST(Concrete-Filled Steel Tube)
1 引言
鋼管混凝土CFST(Concrete-Filled Steel Tube)是一種把鋼管與混凝土相結合的構件. 具體地來說, 鋼管混凝土就是將混凝土填入鋼管內，由鋼管對核心混凝土施加套箍作用的一種約束混凝土。鋼管對混凝土的套箍作用，使混凝土的抗壓強度提高，使混凝土由脆性材料轉變為塑性材料。鋼管內部的混凝土提高了薄壁鋼管的局部穩定性，使鋼管的屈服強度可以得到利用, 如下圖示。
鋼管混凝土的應用主要有以下幾個方面: (1) 用作樁基礎. 在一些軟土地區, 如果基礎需要承受很大的垂直載荷, 可以使用鋼管混凝土樁; (2) 用作排樁墻. 當在臨近基礎進行垂直深開挖時, 為了阻擋土的側壓力, 增強基坑墻的剛度, 可以考慮使用鋼管混凝土. 我在多年前曾經做過一個這樣的工程. 開挖16m深的基坑, 其中一側臨近的是一棟高層建筑, 為了防止這座建筑的基礎破壞, 基坑支護采用了鋼管混凝土排樁, 然后再在內側使用鋼板進行支護; (3) 用作系桿結構橋的拱形結構, 參看<Top 5 系桿拱橋(Tied Arch Bridge)>. 鋼管混凝土用于巖石地下開挖,例如隧道和地下采礦巷道的實例可能有, 但目前在GeotechSet數據集中沒有找到, 留待以后討論. 這個筆記主要從結構設計的角度描述了鋼管混凝土受壓構件的工作性能.
2 鋼管混凝土的特點與應用
鋼管混凝土的特點如下: (1) 鋼管混凝土構件具有較高的抗壓、抗剪和抗扭承載力。鋼管混凝土受壓構件比鋼筋混凝土受壓構件小而輕，適用于較大跨度的拱結構。(2) 鋼管混凝土結構適于承受動力荷載，有較好的結構抗震性能。(3) 鋼管本身作為模板適于采用先進的泵送混凝土工藝且不會發生漏漿現象；鋼管替代了鋼筋，兼有縱向鋼筋和箍筋作用。在施工階段，鋼管本身重量輕又可作為施工承重骨架，節省腳手架。
展開 一文讀懂混凝土！性能、施工及質量通病防治都有了~
4.1 混凝土的抗壓強度
4.2 混凝土的變形性能
4.3 混凝土的耐久性能
（五） 商品混凝土的制備
5.1 配合比設計
5.2 商品混凝土的生產
（六） 商品混凝土的施工
6.1 商品混凝土的現場調整
6.2 混凝土的成型
6.3 混凝土的養護
6.3.1 養護的重要性
混凝土性能的變化和周圍環境有著很大的關系，好的環境可以促進混凝土性能的發展，使其更好地服務于結構。惡劣
的環境也可以使混凝
土性能劣化，影響整個工程的質量。
混凝土性能早期早期變化較快，后期逐步平穩，這是混凝土
性能依時變化的一個基本規律。
因此，在早期為混凝土提供一個良好的環境條件，對保證混凝土性能的實現有著特別
重要的意義。
展開 【JY】淺談混凝土結構/構件性能試驗指標概念（一）
目前我國常用的結構是混凝土結構。
蒸壓加氣混凝土樓板抗彎性能試驗及有限元模擬
一、前言
蒸壓加氣混凝土（ACC）板是以水泥、石灰和砂為主要原料，根據結構性能要求配置不同數量鋼筋所形成的一種輕質、多孔的新型樓板，具有自重輕、防火性能好、隔熱和保溫等優點。目前蒸壓加氣混凝土墻板的應用較為普遍，而近年來國內研制開發的CRB高延性冷軋帶肋鋼筋，由于具有明顯屈服點、塑性好、強度高與混凝土握裹力強等優點而得到了應用。本文通過對配置CRB600H鋼筋）蒸壓加氣混凝土樓板進行抗彎性能試驗，了解樓板裂縫開展情況、短期撓度、抗裂及抗彎承載力，并采用ANSYS進行了有限元模擬。
二、試驗介紹
試驗參數如下：
試驗體幾何現場照片如下：
試驗結果如下：
三、有限元模擬
為更加全面了解蒸壓加氣混凝土板的抗彎性能，采用大型通用有限元軟件ANSYS進行有限元模擬計算，鋼筋采用link180單元，蒸壓加氣混凝土采用Solid65單元，采用分離式方法進行建模計算。
鋼筋本構采用理想彈塑性雙折線BKIN模型，鋼筋參數由實驗確定，根據相關規定要求對于沒有明顯屈服段的鋼筋，其屈服強度取其極限強度的85%。CRB600屈服強度取555Mpa，泊松比為0.3，彈性模量為190Gpa，密度為7850kg/m3。蒸壓加氣混凝土的本構關系中單軸受壓應力-應變趨勢與普通混凝土本構關系基本相同，區別主要在于加氣混凝土的彈性模量、峰值應力低于普通混凝土，因此此處本構關系參照《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）（2015版本）附錄C，采用多線性強化MISO模型，彈性模量為1900Mpa，密度為525kg/m3，混凝土抗壓強度取2.6MPa，抗拉強度取0.28MPa，泊松比為0.2。
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