鋼材本構(gòu)的案例
鋼材二、三、四、五折線本構(gòu)（附送鋼管混凝土本構(gòu)） ￥5
【Abaqus本構(gòu)】看視頻制作的鋼材的二折線、三折線、四折線、五折線本構(gòu)。參考自文獻(xiàn)：鋼管混凝土局部受壓時(shí)的工作機(jī)理研究、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)三維非線性有限元分析和設(shè)計(jì)理論的研究、Finite element modelling of concrete-filled steel stub columns underaxial compression。紅色字體為手動(dòng)輸入（屈服應(yīng)力和楊氏模量）；鋼材塑性直接復(fù)制綠色填充區(qū)域即可。
2025/11/29：
今天上來一看有同學(xué)買了，所以我有興趣在原有文件基礎(chǔ)上，做了一些調(diào)整，可以讓大家更好的使用這個(gè)本構(gòu)，主要做出了以下修改：
1??原有二折線本構(gòu)的極限應(yīng)變?nèi)〉貌桓?，我這次改到了100倍的屈服應(yīng)變。
2??原有的幾種本構(gòu)取的點(diǎn)數(shù)太多了，其實(shí)不需要太多的點(diǎn)數(shù)，本構(gòu)取點(diǎn)太多會(huì)導(dǎo)致模型計(jì)算量大，少取一些點(diǎn)對(duì)模型結(jié)果基本沒影響，abaqus軟件會(huì)自動(dòng)在兩個(gè)點(diǎn)之間取插值。所以我給出了建議的取點(diǎn)，大家可以直接使用我建議的取點(diǎn)數(shù)就行。
3??好多人用五折線本構(gòu)是用于鋼管混凝土的模型計(jì)算的，有鋼材本構(gòu)而沒有混凝土本構(gòu)還得麻煩大家去找混凝土的，所以我又附送了一個(gè)鋼管混凝土的混凝土的本構(gòu)。
4??新增了參考文獻(xiàn)來源：
[1]劉威.鋼管混凝土局部受壓時(shí)的工作機(jī)理研究[D].福州大學(xué),2005.
[2]盧明奇.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)三維非線性有限元分析和設(shè)計(jì)理論的研究[D].天津大學(xué),2005.
展開 專業(yè) ABAQUS 材料本構(gòu)模型，鋼混結(jié)構(gòu)研究利器！
涵蓋的本構(gòu)關(guān)系如下：
Attard無約束HPC本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
CEB修正混凝土動(dòng)力強(qiáng)化本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
GB50010-2010—2024修訂混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
GB50010-2010無約束UHPC—2024修【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
ISO834升降溫曲線 鋼材熱工參數(shù) 混凝土熱工參數(shù)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
Lie高溫下混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
Lin高溫后混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
Mander箍筋約束混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
Rassmussen不銹鋼本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
鄧宗才(高強(qiáng))箍筋約束UHPC本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
高溫后鋼材本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
高溫下鋼材本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
韓林海鋼材五階段模型和二階段鋼材強(qiáng)化模型【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
韓林海鋼材五階段模型與動(dòng)力強(qiáng)化本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
韓林海鋼管約束混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
黃宜良(高強(qiáng))箍筋約束UHPC本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
李麗娟橡膠混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
劉威鋼管約束混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
馬亞峰無約束UHPC(PRC200)本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
沈濤無約束UHPC(RPC100)本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
陶忠鋼管約束混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
王伊鋼管約束陶瓷再生混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
肖建莊鋼管約束再生混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
肖建莊海水海砂再生混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
肖建莊再生混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
楊有福鋼管約束再生混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
圓端形鋼管約束混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
圓端形鋼管約束再生混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
粘結(jié)滑移GB50010-2010【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
趙秋紅鋼纖維-橡膠混凝土本構(gòu)【鋼柱—結(jié)構(gòu)工程】
鄭文忠高溫下預(yù)應(yīng)力鋼鉸本構(gòu)
展開 基于ABAQUS的新型鋼網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)分析
圖1 某典型煤棚網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
圖2 傳統(tǒng)網(wǎng)架支座
圖3 連接鋼板1
圖4 新型網(wǎng)架支座
圖5 鋼材本構(gòu)關(guān)系曲線
2 有限元分析
2.1 材料本構(gòu)
2.1.1 鋼材本構(gòu)
支座鋼材均采用Q235鋼，在ABAQUS的鋼材本構(gòu)模型中，各鋼板、鋼筋及螺栓的材料本構(gòu)均采用雙折線模型（見圖5）。圖5中彈性段Es=2.06×105 MPa，屈服后Et=0.01Es，泊松比v=0.3，鋼材密度為7 850 kg/m3，材料的屈服準(zhǔn)則采用Von Mises屈服準(zhǔn)則[3,4]。
2.1.2 混凝土本構(gòu)
混凝土本構(gòu)關(guān)系采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）附錄C.2推薦的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系。
2.2 有限元模型的建立
2.2.1 模型尺寸
兩種網(wǎng)架支座的尺寸如圖6所示。
對(duì)于新型網(wǎng)架支座，在混凝土柱鋼筋加密區(qū)設(shè)有預(yù)留孔，預(yù)留孔在混凝土柱上但不穿透，方便對(duì)螺栓進(jìn)行安裝。預(yù)留孔寬150 mm，高70 mm，徑深360 mm，頂部距離鋼筋加密區(qū)頂層685 mm?；炷林捎肅40普通混凝土，其尺寸及配筋圖如圖7所示。
以上所有圖中尺寸單位均為mm，依據(jù)上述幾何尺寸對(duì)兩種網(wǎng)架支座建模。
2.2.2 單元選取
試件在有限元模擬過程中，混凝土采用三維實(shí)體單元C3D8R進(jìn)行模擬，這種單元類型能夠適應(yīng)較大的網(wǎng)格扭曲，即大應(yīng)變分析問題；由于空心球支座、調(diào)節(jié)墊板，以及連接螺栓形狀的不規(guī)則性，為了建模及網(wǎng)格劃分的便捷，采用C3D10進(jìn)行模擬；節(jié)點(diǎn)模型中，由于只考慮縱筋、箍筋承受的拉壓作用，不考慮彎矩的作用，故采用三維線性單元T3D2進(jìn)行模擬[5,6]。
展開 ABAQUS鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典案例及重點(diǎn)難點(diǎn)解析大合集
本課程特點(diǎn)：詳細(xì)-視頻中的講解十分詳細(xì)，跟著本視頻中建模和分析一步一步來，就可以得到完美結(jié)果，一學(xué)就會(huì)）；延伸-深入講解原理性的東西，在做模型的同時(shí)，掌握原理就可以舉一反三，遇到類似問題的時(shí)候也會(huì)自己建模分析。
視頻鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14536
（本視頻為合集，不斷更新中，將包含大部分鋼結(jié)構(gòu)模擬中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，價(jià)格會(huì)隨著更新課程數(shù)量增加而提高，欲購(gòu)從速，早買早受益）
鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)均適用的分析案例和知識(shí)點(diǎn)。課程包含以下幾部分：
1. 視頻介紹
2. 鋼梁建模及分析（詳細(xì)建模流程：幾何模型；鋼材本構(gòu)；邊界條件設(shè)置；網(wǎng)格劃分；后處理技巧）
3. 鋼柱受壓屈曲分析（如何施加殘余應(yīng)力）
通過施加initial stress可以考慮鋼柱在焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，分析殘余應(yīng)力對(duì)于屈曲及強(qiáng)度的影響。
4. 鋼柱受壓屈曲分析（如何引入初始缺陷、對(duì)結(jié)果有何影響）
通過模態(tài)分析，得到初始缺陷節(jié)點(diǎn)文件，再通過編輯keywords引入初始缺陷，一步一步詳細(xì)操作及注意事項(xiàng)。
5. 螺栓連接節(jié)點(diǎn)分析（方法1：快速建立接觸，施加預(yù)緊力）
通過一個(gè)螺栓連接的實(shí)例，講述建模基本過程，包括如何建立接觸、快速建立接觸的方法，如何施加bolt load的方法。
6. 螺栓連接節(jié)點(diǎn)分析（方法2：施加壓力方法，適用于dynamic分析）
Bolt load方式常用，但是不能用于dynamic分析，介紹一種施加壓力模擬螺栓連接和預(yù)應(yīng)力的方法，并與常用方法進(jìn)行了對(duì)比。
7.
展開 
基于abaqus的鋼管混凝土柱-預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土格梁節(jié)點(diǎn)滯回分析 ￥100
該模型涉及到東西較多，比如預(yù)應(yīng)力施加，混凝土和鋼材本構(gòu)設(shè)置，幅值曲線的確定，子程序的引用，相互作用的設(shè)置，網(wǎng)格的劃分。在進(jìn)行滯回分析時(shí)首先要對(duì)該模型進(jìn)行一個(gè)單調(diào)加載分析，以確定該模型的屈服位移和屈服荷載，本人用小軟件確定屈服位移和屈服荷載，然后就可以得到滯回分析的幅值曲線。同時(shí)在此節(jié)點(diǎn)滯回分析中引入了子程序，用子程序來模擬滯回曲線的捏攏特性。不過在引用子程序的時(shí)候需要在電腦上將abaqus關(guān)聯(lián)VS和 FORTRAN，在后處理中生成了滯回曲線，骨架曲線，同時(shí)利用小軟件將滯回曲線分解為一個(gè)個(gè)的滯回環(huán)，同時(shí)利用小軟件得到滯回環(huán)的形狀和等效粘滯阻尼系數(shù)，同時(shí)還可以滯回分析的其他參數(shù)如割線剛度，滯回環(huán)的面積等等。</p><p><strong>附件中包含了該節(jié)點(diǎn)的滯回分析有限元cae模型，屈服點(diǎn)和屈服荷載確定的小軟件，子程序，子程序的使用方法。如何將滯回曲線分解為一個(gè)個(gè)滯回環(huán)以及得到等效粘滯阻尼系數(shù)的小軟件。</strong></p><p><strong>由于本模型涉及到的東西太多，附件中的軟件都是干貨，行家一看就懂，故收費(fèi)較高，望同學(xué)們理解。
展開 土-樁-隔震結(jié)構(gòu) 多尺度耦合動(dòng)力響應(yīng)分析
圖 2-1 混凝土拉壓剛度恢復(fù)示意圖
關(guān)于混凝土損傷模型及Abaqus-CDP參數(shù)詳解，可參看技術(shù)鄰帖子：
【JY】淺談混凝土損傷模型及Abaqus中CDP的應(yīng)用
【JY】ABAQUS混凝土CDP插件分享
【JY】混凝土分析工具箱：CDP模型插件與滯回曲線數(shù)據(jù)
3.2.2 關(guān)于桿系混凝土的UMAT/VUMAT子程序
由于ABAQUS中的CDP模型無法在桿系單元（B31/B32）中使用，故利用Fortran將Kent-Park的本構(gòu)關(guān)系寫入U(xiǎn)MAT進(jìn)行驗(yàn)證分析，再將UMAT本構(gòu)修改為VUMAT格式并對(duì)模型進(jìn)行顯式動(dòng)力彈性分析。Kent-Park本構(gòu)關(guān)系考慮了箍筋對(duì)混凝土強(qiáng)度和應(yīng)變的提高作用及不同加載速率對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響，數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：
圖 2-4 混凝土單軸本構(gòu)
3.2.3實(shí)體單元與桿系單元對(duì)比
模型中的二維墻板采用分層殼單元，鋼筋層采用鋼材本構(gòu)，混凝土采用CDP，內(nèi)置本構(gòu)已經(jīng)過大量驗(yàn)證，故不再驗(yàn)證。一維桿系單元采用自主開發(fā)UMAT/VUMAT子程序進(jìn)行計(jì)算分析，為驗(yàn)證本構(gòu)正確性，取清華大學(xué)鋼筋混凝土框架及關(guān)鍵構(gòu)件試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的混凝土框架柱對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和分析。
關(guān)于混凝土實(shí)體于桿系對(duì)比的文章詳情可以看：
【JY】力薦 | 區(qū)域建筑地震安全性有限元分析示例
3.3鋼筋
本次模型中，鋼材的本構(gòu)選用隨動(dòng)強(qiáng)化模型，其本構(gòu)關(guān)系需通過材料彈性模量和屈服強(qiáng)度確定。該模型可以考慮包辛格效應(yīng)，能夠較好地描述鋼材在往復(fù)作用下的彈塑性發(fā)展，而且計(jì)算效率較高。設(shè)定鋼材的強(qiáng)屈比為1.2，極限應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的極限塑性應(yīng)變?yōu)?.025。
展開 abaqus輸電塔線體系建模及地震動(dòng)分析
教學(xué)需求：
?1.使用abaqus軟件建立輸電塔-線體系的有限元模型；
2.對(duì)建立的有限元模型進(jìn)行地震動(dòng)IDA分析；
3.了解鋼材損傷本構(gòu)和失效準(zhǔn)則的定義，并能在abaqus中實(shí)現(xiàn)輸出。
要求：工程師對(duì)建立輸電塔線體系具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，而不是其他結(jié)構(gòu)。（價(jià)格可商量）
abaqus輸電塔線體系建模及地震動(dòng)分析
教學(xué)需求：
?1.使用abaqus軟件建立輸電塔-線體系的有限元模型；
2.對(duì)建立的有限元模型進(jìn)行地震動(dòng)IDA分析；
3.了解鋼材損傷本構(gòu)和失效準(zhǔn)則的定義，并能在abaqus中實(shí)現(xiàn)輸出。
要求：工程師對(duì)建立輸電塔線體系具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，而不是其他結(jié)構(gòu)。（價(jià)格可商量）
精品課程匯總（持續(xù)更新中...)
課程序號(hào)
課程名稱
主要內(nèi)容
課程鏈接
（長(zhǎng)按二維碼掃描）
1
手把手教你ABAQUS鋼筋混凝土房屋建模與地震分析
本課程以一個(gè)二層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為例講解了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通用建模方法，混凝土CDP模型計(jì)算與輸入，鋼筋彈塑性本構(gòu)計(jì)算與輸入，地震荷載施加與結(jié)果分析。本課程共10課時(shí)。
2
手把手教你ABAQUS鋼框架建模與地震時(shí)程分析
本課程以一鋼框架為例介紹了梁?jiǎn)卧７椒?em>鋼材彈塑性本構(gòu)計(jì)算與輸入方法，通過地震施加分析結(jié)果彈塑性及彎矩-曲率滯回曲線。本課程共7課時(shí)。
3
ABAQUS模擬鋼筋混凝土框架柱低周往復(fù)實(shí)驗(yàn)
本課程主要講解ABAQUS模擬鋼筋混凝土柱低周往復(fù)實(shí)驗(yàn)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通用建模方法及滯回曲線提取與分析.本課程共7課時(shí)。
4
ABAQUS經(jīng)典案例——型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)建模與分析
本課程主要講解型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)通用見面方法及低周往復(fù)模擬方法，包括鋼材彈塑性本構(gòu)關(guān)系、混凝土 本構(gòu)關(guān)系計(jì)算等。
本課程共11課時(shí)。
5
ABAQUS復(fù)合鋼管混凝土與鋼梁組合節(jié)點(diǎn)抗震分析
本課程主要以鋼管混凝土-鋼梁組合節(jié)點(diǎn)為例講解了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的通用建模方法及抗震分析。本課程共6課時(shí)。
展開 使用ANSYS Workbench進(jìn)行茶壺的熱力學(xué)分析
使用ANSYS Workbench進(jìn)行茶壺的熱力學(xué)分析
李安民
Thermal Analysis of Teapot using ANSYS Workbench
Julian Lee
摘要：使用穩(wěn)態(tài)分析裝滿開水的茶壺的熱分布和熱流量，對(duì)比陶瓷材料和鋼材作茶壺材料的熱力學(xué)特性。使用瞬態(tài)分析模擬水降溫過程，得到溫度分布和熱流量，瞬態(tài)分析同樣使用兩種材料進(jìn)行對(duì)比分析。
關(guān)鍵字：仿真；有限元；ANSYS Workbench；熱力學(xué)分析
分析視頻教程將在2023年3月23日19:30在技術(shù)鄰進(jìn)行直播，歡迎前來觀看以及和作者討論。
本教程使用了ANSYS 2023和ANSYS2022，兩個(gè)版本在本教程范圍內(nèi)操作完全相同。
1 穩(wěn)態(tài)分析（Stead-State Thermal）
1.1 陶瓷材料（Porcelain）
1. 打開ANSYS Workbench，建立Steady State Thermal System
雙擊Toolbox中的Steady-State Thermal或者將其拖到Project Schematic中，如下圖所示：
2. 定義鋼材和陶瓷的本構(gòu)模型，鋼材的本構(gòu)模型默認(rèn)存在，從Thermal Material添加Porcelain。
雙擊第2行Engineering Data，在Engineering Data選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊Engineering Data Sources。在Engineering Data Sources表中選擇序號(hào)為12的Thermal Materials選項(xiàng)，然后在其下Outline of Thermal Material中選擇43號(hào)Porcelain。
陶瓷的比熱容（Thermal Conductivity）為5W/(m?℃)，點(diǎn)擊B列的加號(hào)，在C列出現(xiàn)紫色書的圖標(biāo)，表示材料在待用材料冊(cè)中。
展開 城市區(qū)域建筑抗震分析實(shí)例及應(yīng)用
本次模型中，鋼材的本構(gòu)選用隨動(dòng)強(qiáng)化模型，需要彈性模量、屈服強(qiáng)度以確定本構(gòu)關(guān)系。該模型可以考慮包辛格效應(yīng)，能夠較好地描述鋼材在往復(fù)作用下的彈塑性發(fā)展，并有較高的計(jì)算效率。鋼材的強(qiáng)屈比設(shè)定為1.2，極限應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的極限塑性應(yīng)變?yōu)?.025。
圖 2-7 鋼材動(dòng)力硬化模型
2.2 構(gòu)件建模
二維墻板采用分層殼單元，鋼筋層采用鋼材本構(gòu)，混凝土采用CDP，內(nèi)置本構(gòu)已經(jīng)過大量驗(yàn)證，這里不再驗(yàn)證。一維桿系單元采用自主開發(fā)UMAT/VUMAT子程序進(jìn)行計(jì)算分析，為驗(yàn)證本構(gòu)正確性，取清華大學(xué)鋼筋混凝土框架及關(guān)鍵構(gòu)件試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的混凝土框架柱來進(jìn)行驗(yàn)證模型分析。
由圖 2-10可知，模擬計(jì)算分析與試驗(yàn)的峰值與趨勢(shì)吻合較好。模擬時(shí)，曲線負(fù)向向正向加載時(shí)剛度略大，原因是采用的鋼筋本構(gòu)為雙折線，而鋼筋存在軟化現(xiàn)象。所以，將以上材料、構(gòu)件模型綜合起來即可建立超高層建筑與城市防災(zāi)仿真。
展開 
不銹鋼梁柱高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接節(jié)點(diǎn)精細(xì)化有限元分析
螺栓應(yīng)力分布
腹板應(yīng)力分布
蓋板應(yīng)力分布
梁應(yīng)力分布
圖4 螺栓預(yù)緊力施加后應(yīng)力分布
圖5 施加軸力后柱應(yīng)力分布
3 節(jié)點(diǎn)精細(xì)化有限元模型驗(yàn)證
本節(jié)通過有限元模型計(jì)算的破壞形態(tài)、荷載-位移曲線、骨架曲線與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證本章數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。
圖6為數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。從圖中破壞形態(tài)對(duì)比可以看出，試件JW-1短梁出現(xiàn)屈曲而發(fā)生破壞；試件JC-1翼緣被拉斷而發(fā)生破壞；試件JC-2梁翼緣螺栓孔被拉斷而發(fā)生破壞；試件JC-3短梁翼緣被完全拉斷，翼緣過焊孔焊縫完全撕裂，試件破壞。這些數(shù)值計(jì)算的破壞形態(tài)與試驗(yàn)吻合較好。從圖中荷載-位移曲線和骨架曲線與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可以看出，試件數(shù)值計(jì)算的梁端荷載-位移曲線、骨架曲線整體上與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。因此，本章有限元模型可以有效而準(zhǔn)確模擬節(jié)點(diǎn)在單調(diào)荷載和循環(huán)荷載下的破壞過程。
圖6數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
4 參數(shù)分析
本節(jié)以試件BS-JC-1為數(shù)值模型，通過有限元計(jì)算來分析鋼材材性、抗滑移系數(shù)、翼緣厚度、腹板厚度對(duì)節(jié)點(diǎn)靜力和循環(huán)荷載下的荷載-位移曲線的影響。對(duì)于循環(huán)荷載，其位移幅值采用靜力荷載下的屈服位移，其加載方式如圖2所示。為了方便比較，本節(jié)鋼材在單調(diào)位移和循環(huán)位移荷載下均選用雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型。
4.1 鋼材材性的影響
圖7和圖8為Q235鋼、Q345鋼和本文不銹鋼節(jié)點(diǎn)在靜力和循環(huán)荷載下計(jì)算結(jié)果對(duì)比。從圖中可以看出，材性對(duì)曲線的影響較大，其中不銹鋼節(jié)點(diǎn)的極限承載力略大于Q345鋼節(jié)點(diǎn)，且明顯大于Q235鋼節(jié)點(diǎn)。這是因?yàn)镼345鋼和不銹鋼的屈服強(qiáng)度以及極限強(qiáng)度均比Q235鋼大。這說明不銹鋼節(jié)點(diǎn)具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值。
展開 小軟件怒刷存在感 —— Xtract應(yīng)用實(shí)例
首先，在使用軟件前，我們需要先定義混凝土與鋼材的本構(gòu)，Xtract雖然已經(jīng)自帶大量的約束、非約束混凝土本構(gòu)模型，但在工程領(lǐng)域，我國(guó)規(guī)范在截面設(shè)計(jì)時(shí)未考慮約束混凝土承載力及變形能力的增強(qiáng)，故本構(gòu)模型小編推薦使用混凝土規(guī)范附錄C.2.4的混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線，將規(guī)范公式通過excel形成數(shù)據(jù)后導(dǎo)入Xtract中。
本文中，小編采用C30混凝土，fcr取設(shè)計(jì)值。
參數(shù)中壓應(yīng)變下的Yield Strain對(duì)應(yīng)規(guī)范中的規(guī)范中的εcr，Ultimate strain對(duì)應(yīng)規(guī)范中的εcu。拉應(yīng)變下的ultimate strain建議取較大值或與鋼筋取值相同。
鋼筋本構(gòu)采用軟件自帶的本構(gòu)模型，HRB400鋼筋各參數(shù)取值如圖所示，本例的屈服應(yīng)力均對(duì)應(yīng)采用設(shè)計(jì)值。
型鋼鋼骨的取值除屈服應(yīng)力外與鋼筋類似。
小編建議初學(xué)者把鋼材屈服后的顏色分別修改為：受壓藍(lán)色，受拉紅色，這會(huì)有助于使用者定性判斷模型結(jié)果是否正確。
定義完材料后建立分析截面模型，一般比較簡(jiǎn)單的截面可以手動(dòng)建立，復(fù)雜截面模型除手動(dòng)方法外（效率比較低），也可采用如CAD二次開發(fā)后導(dǎo)入的方法。
展開 考慮了雙非線性的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)極限承載力分析
圖7 支座2節(jié)點(diǎn)ABAQUS有限元模型
2.3 、材料本構(gòu)模型
計(jì)算中采用的本構(gòu)模型依次為：
1）鋼材雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化本構(gòu)
采用雙線性隨動(dòng)硬化模型（如圖8所示），考慮包辛格效應(yīng)，鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系如圖9所示，在循環(huán)過程中，無剛度退化。在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，采用了Von Mises屈服準(zhǔn)則判斷鋼材是否達(dá)到屈服。
計(jì)算分析中，Q355鋼屈服強(qiáng)度355Mpa，當(dāng)470Mpa時(shí)假定對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)變?yōu)?.015。
圖10 ABAQUS材料參數(shù)輸入
相貫節(jié)點(diǎn)的鋼管及板材均采用Q355-B鋼，材料參數(shù)如表 1所示，鋼材的本構(gòu)關(guān)系采用范梅塞斯(Von Mises)模型，不考慮鋼材的硬化特性。
表 1 鋼材材料參數(shù)表
2.4 荷載施加及邊界條件
選取MIDAS GEN 整體模型中此節(jié)點(diǎn)處受力較大的荷載組合工況，表 2為最不利工況組合，表 3為荷載工況說明。
展開 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性與倒塌分析的參數(shù)化建模軟件PA-TRANS
在各類材料本構(gòu)模型中，若用戶擬選用本程序提供或ABAQUS自帶的本構(gòu)模型（參見《基于ABAQUS平臺(tái)的鋼與混凝土單軸材料本構(gòu)模型SJZU-CSUNIAXIAL用戶使用手冊(cè)》），可直接勾選。PA-TRANS將依據(jù)所選本構(gòu)模型及“材料參數(shù)設(shè)置頁面”所設(shè)定的材料強(qiáng)度模量參數(shù)在ABAQUS中直接建立相應(yīng)的材料Material并自動(dòng)設(shè)置材料定義參數(shù)。
若用戶選擇其他本構(gòu)模型（非本程序提供或ABAQUS自帶的本構(gòu)模型），則需給出其本構(gòu)模型所需的材料類型關(guān)鍵字，PA-TRANS在ABAQUS中建立相應(yīng)的材料Material，但其材料參數(shù)在轉(zhuǎn)換模型中未給出，必須在轉(zhuǎn)換后的ABAQUS模型中予以補(bǔ)充。
圖3.2 本構(gòu)模型設(shè)置頁面
1) 混凝土材料本構(gòu)模型信息欄
按梁柱桿、剪力墻、板構(gòu)件類別分別設(shè)置構(gòu)件中混凝土材料擬采用的本構(gòu)模型。
對(duì)于梁柱桿構(gòu)件，可以按典型構(gòu)件設(shè)置考慮梁柱桿構(gòu)件的箍筋對(duì)核心混凝土的約束作用。對(duì)于鋼管混凝土構(gòu)件，可以按箍筋近似考慮鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用。對(duì)于墻構(gòu)件，也可以按典型構(gòu)件設(shè)置考慮墻構(gòu)件中分布筋對(duì)核心混凝土的約束作用?？紤]構(gòu)件中鋼筋（鋼管）對(duì)核心混凝土的約束作用時(shí)（建議考慮），需設(shè)置典型構(gòu)件的截面尺寸與體積配箍（含鋼）率。
2) 鋼材材料本構(gòu)模型信息欄
按梁柱桿、剪力墻、板構(gòu)件類別分別設(shè)置構(gòu)件中型鋼材料擬采用的本構(gòu)模型。
3) 鋼筋材料本構(gòu)模型信息欄
設(shè)置結(jié)構(gòu)中鋼筋材料擬采用的本構(gòu)模型。
4) 其他信息
設(shè)置鋼材（筋）材料本構(gòu)骨架曲線的形狀參數(shù)以及材料本構(gòu)模型中是否考慮材料破壞失效。
3. 材料參數(shù)設(shè)置頁面
此頁面分別按混凝土、鋼筋與鋼材材料參數(shù)信息欄分別設(shè)置各等級(jí)材料的彈模、拉壓強(qiáng)度等材料參數(shù)，如圖3.3所示。
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