混凝土受拉本构对结构动力时程分析结果的影响[The effects of the concrete tensile constitutive on structural dynamic time hisotry analysis]

为对比小震情况下混凝土抗拉刚度对结构分析的影响,测试三种本构对结构分析的影响:(1)不考虑受拉本构;(2)真实考虑受拉的影响;(3)受拉本构按弹性考虑。以下测试中,所有模型使用的单元类型均一致,均采用纤维梁柱模型,变化的只是受拉部分的本构。

  • 测试模型一(Example 1

在后处理中查看结构的响应可以发现,所有情况钢筋的应变均不大于钢筋的屈服应变且远小于混凝土的峰值应变,表明结构基本处于弹性。通过三种不同受拉本构的分析模型结果看出,不考虑受拉和真实考虑受拉,分析的顶点位移和基底剪力结果均十分吻合,但这两种分析结果均和受拉本构按弹性考虑时的分析结果相差很大。

  • 测试模型二(Example 2

这个模型的分析结果与第一个一样,在后处理中查看结构的响应可以发现,所有情况钢筋的应变均不大于钢筋的屈服应变且远小于混凝土的峰值应变,表明结构基本处于弹性。通过三种不同受拉本构的分析模型结果看出,不考虑受拉和真实考虑受拉,分析的顶点位移和基底剪力结果均十分吻合,但这两种分析结果均和受拉本构按弹性考虑时的分析结果相差很大。

  • 小结(Conclusion

通过这两个小例子可以定性说明:

(1)一般情况,忽略混凝土的受拉本构,对结构的整体响应分析结果影响不大(虽然这个测试的是小震)。

(2)即便结构基本处于弹性(应变小于钢筋和混凝土的屈曲应变),混凝土的受拉区按弹性考虑时的结构整体响应分析结果可能和真实考虑混凝土受拉时的分析结果相差很大。因此反过来也可以说,平时在一般结构分析软件中,采用弹性单元进行小震动力弹性时程分析获得的结构整体响应可能和真实响应相差很大。


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  • 致谢(Acknowledgements

感谢师弟 杨光吴梓楠 提供的模型。

  • 注释 ( Comments )

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