ABAQUS混凝土损伤塑性模型损伤因子对本构关系影响 附c40~c45混凝土损伤因子ABAQUS输入

但是ABAQUS塑性损伤模型除了能模拟单调加载的混凝土行为外，更重要的功能就是模拟循环、动态荷载下的混凝土反应，在结构的抗震性能分析能起到很好的作用。

在动荷载作用下，混凝土在受力过程中拉伸和压缩都会产生损伤造成的裂缝开展，从而导致材料刚度退化。CDP 模型就假定混凝土材料主要因为拉伸开裂和压缩破碎而破坏，拉伸和压缩采用不同的损伤因子来描述这种刚度退化，详见图 1、图 2。

图中E0是材料初始未受损的弹性刚度。损伤变量dc和dt分别为压缩和拉伸条件下的损伤因子，表示弹性刚度的退化。损伤后的弹性模量为（1-dc）E0，或（1-dt）E0。损伤因子dc或dt=0时表示没有损伤，dc或dt=1时表示材料失去强度。

那么混凝土的塑性损伤本构模型中的损伤因子到底对混凝土的应力-应变曲线有什么影响呢？让我们采用100mm*100mm*300mm的混凝土棱柱体模型来做个测试看一下。

依然采用C110级混凝土的本构关系，混凝土的屈服应力和非弹性应变表格如下。子选项中损伤参数和非弹性应变关系的表格也在图中给出。

但是注意上图中红色框部分默认是不填的，即下图中的混凝土压缩损伤——拉伸恢复因子wt，混凝土拉伸损伤——压缩复原因子wc，默认是不填的。

因为CDP模型假定混凝土从拉伸到压缩时裂缝会闭合，刚度会恢复；从压缩到拉伸时裂缝仍然存在，刚度不会恢复。因此在ABAQUS中不填的话默认wt(拉伸刚度恢复因子)=0，wc(压缩刚性恢复因子)=1.

下图为损伤因子和刚度恢复因子在混凝土载荷循环中对混凝土本构模型的影响。

本测试中为了简化，只进行了轴压方向的循环位移荷载，而且只循环三次。

模拟云图结果如下：

混凝土棱柱体模拟结果的应力-应变曲线如下：

从图中我们可以看出：

1，在单调荷载下，设置损伤因子后混凝土峰值应力和峰值应变比无损伤因子的要低，但差别只有3%左右，可以忽略不计。

2，循环荷载设置为3圈，绿色曲线为无损伤因子的，蓝色曲线为有损伤因子的。可以看到第一圈上升段两曲线重合，峰值应力相同，因为此时混凝土还没有损伤。第一圈卸荷时，无损伤因子的曲线峰值应变更大。第二圈和第三圈的两曲线混凝土峰值应力均大大降低。但无损伤因子的混凝土峰值应力和退化后的弹性模量比有损伤因子的要大。

因此，损伤因子在单调荷载下设置与否差别不大，但非常影响循环荷载下的混凝土应力-应变关系，损伤因子会降低循环荷载下损伤后的混凝土强度和刚度。

此外

损伤因子是可以通过计算确定的，计算方法有多种，文献【1】中给出的下图计算方法是其中的一种。

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