精細化有限元分析中,通常會考慮鋼筋和混凝土間的粘結滑移行為。ABAQUS中常見的考慮粘結滑移方法是在鋼筋與混凝土間插入非線性彈簧單元或連接器單元(即第一期教程提出的采用臨近點匹配算法建立鋼筋與混凝土粘結滑移方法)。這種方式建立的粘結滑移仍有以下兩個問題值得討論:
1、 輸入的粘結滑移本構為鋼筋從混凝土中單調拔出的粘結滑移曲線。對于非線性彈簧來說,輸入的本構為“非線彈性”,即加卸載始終為唯一曲線,粘結滑移無法耗能。
2、 對于連接器單元來說,傳統的彈塑性本構存在粘結滑移耗能,但曲線包圍面積“很肥”,不能考慮逐漸的粘結滑移退化效果。
已有試驗證明,在往復加載中粘結滑移本構具有明顯捏縮特性,即粘結滑移包絡曲線的二、四象限面積遠小于一、三象限面積,而這種精細化特性采用傳統方法難以模擬。
因此,本期教程以某篇SCI(JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING)中的粘結滑移往復曲線為例,不使用子程序,而延續性的采用連接器單元建立粘結滑移的已有架構下,模擬往復荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移行為。模擬結果表明:
1、 模擬的粘結滑移曲線和試驗一致,呈二、四象限面積遠小于一、三象限面積的捏縮特性。
2、 粘結滑移曲線下降段與試驗吻合。
同時,本教程將該往復加載下粘結滑移方法應用與采用臨近點匹配算法建立連接器單元粘結滑移的插件中,以便快速用于結構層次的粘結滑移行為。
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