用于ABAQUS梁单元的混凝土单轴本构模型

王 强，常 凯，侯康康，路 炯，刘 琳

(沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈阳 110168)

0 引 言

在强震作用下，复杂高层建筑结构会进入塑性状态，因此进行结构的动力弹塑性时程分析对于评估结构的抗震安全性具有重要意义。整体结构分析时，采用梁单元能够以较少的计算量合理描述梁柱构件的力学性态。梁单元模型通常有塑性铰和纤维模型2类，纤维梁单元模型直接从材料单轴应力-应变本构关系和截面构造配筋出发，相对于塑性铰模型，其能够更准确地描述梁柱构件的轴力-双向弯曲耦合效应，在工程界已得到了广泛认可[1-2]。

通用有限元软件ABAQUS拥有强大的非线性分析能力，在分析大型复杂结构时得到了广泛应用。然而目前该软件缺乏用于三维纤维梁单元的混凝土本构模型，无法采用梁单元描述钢筋混凝土梁柱杆件的非线性力学行为，因此采用该软件进行建筑结构的动力弹塑性时程分析存在困难。为此，已有学者通过ABAQUS的用户子程序接口，基于Scott-Kent-Park的混凝土本构模型对用于三维梁单元的混凝土单轴本构模型进行二次开发[3-4]。

2008年汶川地震后，中国修订了《混凝上结构设计规范》(GB 50010—2010，以下简称《规范》)，给出了考虑损伤的混凝土本构关系。采用该本构关系进行结构的弹塑性分析对于中国工程界具有重要的现实意义。目前，已有部分学者基于该本构模型进行了二次开发，如胡晓斌等[5]、齐虎等[6]，但前者并未给出受拉段的滞回规则且模拟结果与试验结果差距较大，而后者缺少实例数据对比。……