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1、学兔兔www.xuetutu.com第30卷 第3期重庆建筑大学学报Vol.30No.32008年6月JournalofChongqingJianzhuUniversityJun.2008平面应力状态下混凝土的热弹塑性积分方案1,2111高立堂, 李晓东, 陈礼刚, 董毓利(1.青岛理工大学 土木工程学院,青岛 266033;2.大连理工大学 土木水利学院,大连 116024)摘要:在高温状态下的屈服函数是温度和塑性应变的函数,塑性应变不仅与应力状态有关,还取决于温度。如果采用常规的计算方法,如径向返回法,需要更多的迭代运算,造成计算效率不高。另外,对于单
2、轴受力情况,每个时间步内的温度路径也是很难确定。采用平面应力状态下混凝土常用的屈服函数Drucker2Prager准则,给出了相应的高温热弹塑性积分方案的初值问题表达式,可采用Runge2Kutta法对其积分,较好地解决了前面两个问题。采用基于S2R分解原理的更新拖带坐标有限元法,通过实际编程计算得出,该积分方案可靠、精度高。关键词:平面应力;混凝土;热弹塑性积分方案中图分类号:TU313 文献标志码:A 文章编号:100627329(2008)0320041204IntegrationStrategyforThermal-Elastic-Plasti
3、cModelsofConcreteunderPlaneStress1,2111GAOLi2tang,LIXiao2dong,CHENLi2gang,DONGYu2li(1.DepartmentofCivilEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033P.R.China;2.DepartmentofCivilEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024P.R.China)Abstract:Plasticstrainwasdeter
4、minedatmultipletimeincrements.Thestrainwascausedbystressandtemperature.Theyieldfunctioninhigh2temperaturestatesisthefunctionoftemperatureandplasticstrain.Thecalculationefficiencywouldbedecreasedandmuchmorecalculationwouldbeneededifaconventionalmethod,suchastheradialreturnmethod,wa
5、sused.Inthecaseofaxialstressstates,thetemperaturepathwasdifficulttodetermineatvarioustimeintervals.InitialvalueequationswereobtainedwiththeDrucker2Pragerfunctionofplanestressconcrete.ThismethodcansolvethepreviouslymentionedproblemsefficientlywhenusedwiththeRunge2Kuttaintegrationst
6、rategy.Aprogramwasdevelopedwithanupdatedco2varyingcoordinatefiniteelementmethodbasedontheS2Rdecompositiontheorem.Computationalresultsshowthattheintegrationstrategyishighlyaccurateandefficient.Keywords:planestress;concrete;thermal-elastic-plasticintegrationstrategy 关于常温下弹塑性积分方案在很多
7、文献中均可查关,还与温度有关。如果采用传统的切向预测径向返[1]到。也有文献采用Von2Mises屈服准则对高温金属回等方法,势必需要通过多次迭代才能得到合适的解。[223]结构的有限元分析做了深入探讨。在火灾作用下,2)在单轴受力状态下,高温混凝土的应力应变曲线在[4]钢混结构往往产生比常温下大得多的变形,属典型不同温度下是不同的(图2)。在t0→t过程中,由于温的几何非线性和材料非线性问题,对其求解较困难,因度的变化,混凝土的应力应变关系由曲线1变成曲线此需要效率较高的热弹塑性本构积分计算方法。2。加载过程中,从曲线1上的点a到曲线2上时,很关注混凝土
8、和钢筋的热弹塑性本构积分方法还基难利用常温下的简单方法确定对应曲线
