利用ANSYS Solid 65 单元分析复杂应力条件下的混凝土结构 (1).pdf

节选段落一：
通过典型的混凝土本构曲线（图 1）可以看出混凝土的本构关系区别于金属材料的特
点主要有:1.混凝土是一种脆性材料，破坏形式包括受压压碎或受拉开裂；2.混凝土材料在空
间上可以看作各向同性，即 x轴、y轴、z轴受力性能相同，但是单轴受力情况下受拉区和
受压区差异较大，受拉区基本上为线弹性，受拉强度仅为受压强度的 1/10左右；3.受压区屈
服后混凝土“软化”，本构曲线有下降段；4.滞回模型路径比较复杂。ANSYS中有多种材料
模型可供选择，其中包括许多考虑非线性的模型，其中多线性随动强化模型(MKIN)合理的
选取参数后可以比较接近混凝土模型（图 2）。该模型可以描述下降段，反映混凝土的软化。


节选段落二：
Concrete 材料模型的基本参数有开裂截面和裂缝闭合截面的剪切传递参
数，单轴和多轴抗拉、抗压强度等。利用 Solid65单元及 Concrete材料可以在一定范围内较
好的进行钢筋混凝土结构非线性分析，但是对于复杂加载路径下结构的响应，如地震动作用
下结构的滞回性能的分析，由于本构模型过于粗糙，有可能得不到令人满意的结果。
长期以来，钢筋混凝土结构的分析主要靠实验和经验公式，任何一种材料模型的建立都
基于大量实验结果。为建立合适的钢筋混凝土材料模型而进行的实验通常也分为几个层次：
1.分别对钢筋、混凝土、粘结、裂缝进行实验，将它们的模型组合成为钢筋混凝土模型；2.


节选段落三：
为了体现混凝土的
开裂特性，混凝土单元采用 Solid65单元。钢筋材料模型采用了线弹性模型（Linear elastic）
和双线性弹塑性材料（BKIN）模型。混凝土模型均考虑受拉开裂（Cracking）,受压开裂或
不开裂带下降段的多折线随动强化模型。各种分析模型组合见表 1。