基于DIANA中不同裂縫模型混凝土梁開裂模模

基于DIANA中不同裂縫模型的混凝土梁開裂模擬1主講人：賈明杰敦樸文化傳播（上海）有限公司目錄彌散開裂離散開裂不同裂縫模型分析結果對比1232多向固定裂縫模型總應變裂縫模型彌散開裂與離散開裂彌散開裂離散開裂3DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件彌散開裂模型的分類概念：混凝土的開裂通過單元的裂縫應變來表示，裂縫分布在單元內(nèi)，位于積分點位置。????????=0.5??????????????=0.75???21彌散開裂多向固定裂縫模型總應變裂縫模型正交裂縫非正交裂縫–

前川模型轉動4DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件固定多向固定裂縫模型多向，指多條丌同方向裂縫固定，每條裂縫方向固定????

=單元應變的分解：??

=

????

+?????由n條裂縫的裂縫應變組成的向量：????,

????,

…

,

????,

…

,

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??

1

2

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?轉換為單元的裂縫應變：?????

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??????5DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件多向固定裂縫模型同理，對由n條裂縫的裂縫應力組成向量：?????

=?????

,

?????

,

…

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,

…

,

?????

1

2

?? ???不單元應力的轉換關系為：?????

=

??????假設裂縫的應力向量不應變向量存在如下關系：?????

=

?

????上述表達式的形式可以體現(xiàn)出丌同裂縫之間的耦合的影響，而實際上，這種耦合往往是復雜且丌必要的。所以在多向固定裂縫模型中，將每條裂縫的應變和應力關系解耦地表達為如下形式：?????1

=

?

?1????????1

=

?

?1???…?????????=?????…????6DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件???=?????多向固定裂縫模型二維主應力空間的拉伸截斷（Tension

cut-off）開裂標準：在二維應力空間內(nèi)，當裂縫處的應力狀態(tài)達到拉伸截斷標準時混凝土開裂。應力狀態(tài)變化：單元的應力狀態(tài)的改變會導致新裂縫生成。新裂縫生成標準：? 主拉應力超過抗拉強度（拉伸截斷）? 當前主拉應力方向不已有裂縫法向的夾角超過規(guī)定的臨界角度TD臨界角

60°7DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件臨界角5°多向固定裂縫模型裂縫應力-應變關系：開裂后的混凝土行為通過拉伸軟化關系以及加卸載割線剛度來確定。???=???????，可以迚一步對單條裂縫的應力-應變關系，????

解耦為：???????????=???

?????????????

00???????????????????????????????????????.????????????????????.??????????=

????

????,? (????

?????

)???????開裂后的拉伸軟化關系的表達：8DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件?????????=?(?????

)卸載-再加載過程中裂縫法向剛度始終取所經(jīng)歷的最小值多向固定裂縫模型拉伸軟化關系注：多向固定裂縫模型中丌包含混凝土壓縮段的應力-應變關系定義9DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件多向固定裂縫模型剪力滯留，由于開裂的原因，材料的剪切剛度通常會下降。這里提供完全剪力滯留和恒定剪力滯留兩種方式。???????????????=

∞完全剪力滯留裂縫剪切剛度無窮大，即裂縫在現(xiàn)有受力狀態(tài)下丌產(chǎn)生額外的裂縫應變，材料整體剪切剛度仍然為彈性剪切剛度。??????????????=?????????????

00????????????????????????????回顧???????????????=?1????10DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件恒定剪力滯留剪切滯留因子取0<<1，當=1時，即為完全剪力滯留。默認值取0.01。多向固定裂縫模型裂縫模型的應用在DIANA中是通過定義材料實現(xiàn)的?；A屬性輸入：彈性模量、泊松比、質量拉伸截斷選項受拉軟化關系選項剪切滯留選項11DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件總應變裂縫模型12DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件什么是總應變？“總應變”是相對于多向固定裂縫模型中“彈性應變”和“裂縫應變”的概念。在多向固定裂縫模型中，彈性應變和裂縫應變分開獨立計算，而在總應變裂縫模型中，采用總應變直接計算。裂縫形式多向固定裂縫模型：可有多條裂縫，裂縫之間通過臨界角控制總應變裂縫模型：一個積分點最多3條裂縫，裂縫主應力方向，相互之間呈現(xiàn)正交關系總應變裂縫模型固定模型與轉動模型總應變裂縫模型根據(jù)裂縫方向是否跟隨主應力方向變化可以分為固定裂縫模型和轉動裂縫模型。固定裂縫模型轉動裂縫模型13DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件? 轉動裂縫模型非常適合鋼筋混凝土結構的分析，得到了長期應用。? 固定裂縫模型的概念更接近于開裂行為的物理本質。總應變裂縫模型固定模型與轉動模型總應變固定裂縫總應變旋轉裂縫1.952.002.052.102.152.202.252.300100030004000principalstress

s1

(top

rightcorner)2000ForceF2

[N]Multiple

FixedMultipleFixedtoldir=

5TotalStrain

FixedTotalStrain

Rotatingft多向固定多向固定5°

總應變固定總應變轉動14DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件總應變裂縫模型加載與卸載引起的劣化總應變裂縫模型中同樣采用割線卸載的方式，使用參數(shù)來表示在各個方向上歷經(jīng)過的最大/最小應變。15DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件總應變裂縫模型拉伸行為除了常見的本構關系外，DIANA中還包括了各類規(guī)范以及鋼纖維混凝土的本構關系。16DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件總應變裂縫模型壓縮行為17DIANA，最好的混凝土裂縫分析軟件總應泊變裂米縫模確型剪力該滯留在使用爭固定裂逃縫模型盾時，同啊樣需要要考慮剪繩力滯留程的問題落。總應餐變裂縫寫模型中止包含的甘剪力滯妖留模型辟如下：Co許ns邀ta條ntSh剖ea狹rRe探te灶nt巡壽io炕nVa假ri屯ab銳leSh輛ea下rRe惑te陶nt指io檢nDa驢ma眨geBas噴ed冷She邊arRet臺ent慚ionAgg奮reg礎ate略Si生ze邊Bas仍ed宿She雞arRe理te促nt是io箏nMa逝ek屢aw增a閱Sh鑰ea帽rRet經(jīng)ent語ionCu杰rv圍esNor模malCra蘿ckStr與ainBas兩ed姐She斤arRe衣te后nt嘩io肅nAl凝-M見ah域ai稅diSh武ea滅rRe毅te加nt則io嬌nFun絕cti普on18DIANA，最好艘的混凝箱土裂縫翻分析軟件總應變迫裂縫模賢型其他累特點在主屬應力購方向豬的裂茅縫坐背標系淹下仍拌然可暖以考交慮由貝泊松欠比引井起的予橫向屯效應逗。當氧混凝列土迚弦入開傳裂狀吳態(tài)后升，泊減松比鈴的影忠響減點小，喚泊松奔比變勵為正疲交異給性以弄適應腦這一訪特點擇?？倯冊锪芽p模副型還可糟以不熱野應力膨靜脹結合偏。?????=??????+????????19DIANA，最鑼好的邀混凝擔土裂駝縫分析軟件離散開衰裂界面單等元：本士質上參離散最開裂匙是一魄種界屋面單妨元，奔裂縫隔開裂究表現(xiàn)天為界繩面單躲元相恩連的理單元錫之間攏的相跨對位免移。達到碌抗拉匠強度順后，籮界面殃單元海同樣友迚入奪拉伸哀軟化么階段20DIANA，最懸好的真混凝指土裂魂縫分析軟件離散煮開裂拉伸軟摔化21DIANA，最好漂的混凝增土裂縫雨分析軟件離散開劣裂剪切膨吊脹由于裂輪縫界面柿是粗糙極的，剪區(qū)切方向苗的滑移叨同樣會睛引起法趁向的相舒對位移丟，即剪邊切相對問位移不去法向相慈對位移叨是耦合窗的。恒定食密度仙模型byLietal踐.兩相項模型byWal菊rav養(yǎng)en粗糙裂螺縫模型byBa?燃antand洽Ga東mba企rov橡a骨料羊嵌鎖川關系byWal財rav紗enan傍d具Re蛇in陵ha孫rd菜t粗糙診裂縫誘模型byGam張bar概ova答an代dKa博ra盡ko瓶?物理卷模型(兩相模沖型)經(jīng)驗斧模型(粗糙裂現(xiàn)縫模型鹿)22DIANA，最倦好的躍混凝玩土裂寒縫分析軟件不同裂蜂縫模型路分析結及果對比試驗堆結果23DIANA，最好撲的混凝剃土裂縫右分析軟件總應變甩轉動裂辣縫模型總應變儲固定裂褲縫模型（b趨et得a=鉛0.班01嘴）總應股變固薪定裂較縫模肢型（b音et罷a=塊0.耐1）多向固遇定裂縫遣模型總應狼變轉中動裂隔縫模豈型+圓離散鴿裂縫半模型不同裂縣縫模型歪分析結括果對比丌同裂狼縫模型醬的荷載vs睜.位移往曲線墻對比24DIANA，最好數(shù)的混凝您土裂縫始分析軟件微信訴公眾戴號DU伙NP享U-績Ci硬vi暈l敦樸杜路戴橋窮設計交流群478瞇149獻462中國DIANA高端交導流群534姥415寒912敦樸肆