基于损伤演化的杆件断裂模拟方法及其应用.pdf

振动与冲击 No．22013 OFVIBRAllONANDSHOCK V01．32 第32卷第2期 JOURNAL 基于损伤演化的杆件断裂模拟方法及其应用 丁阳，葛金刚 (天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津300072) 摘 要：建立了钢材的弹塑性损伤本构模型，将其与有限单元法中分段纤维梁模型结合，实现了杆件不同位置损 伤程度评估，根据评估结果实时修正杆件特性，建立了杆件断裂数值模拟方法。将所建立的杆件断裂模拟方法应用于单 调递增荷载作用下的梁系结构和地震作用下的单层网壳结构，结果表明，所建立方法可有效地模拟杆件断裂；杆件断裂突 然，与其相连的节点位移及杆件应变能突增，可能导致与其相连杆件破坏；强震作用下单层网壳结构可能发生杆件断裂， 导致结构局部刚度降低，引起结构倒塌破坏。 关键词：杆件断裂；数值模拟；损伤演化；纤维梁模型；节点位移；应变能 中图分类号：TGll5．5 文献标识码：A for fracturebasedon evolutionandits Simulationmethodmember damage application DING‰昭，GEfin—gang ofCoastCivil Structuresand (MOEKeyLaboratory Engineering Saf÷ty， SchoolofCivil 300072，China) Engineering，TianjinUniversity，Tianjin modelWasbuiltand to Abstract： evolution，steel constitutive Consideringdamage elastic—plastic applied fiberbeamtoevaluatethe levelatdifferent ofamember．Basedon value，a segmentation damage positions damage simulationmethodofmemberfractureWasestablished themembercharacteristicsinreal bymodifying simulationmethodofmemberfractureWas toabeamstructureundera loadanda applied monotonouslyincreasing single- reticulatedshellunder resultsshowedthatthesimulationmethodisabletosimulate layer earthquake．Theanalysis memberfracture memberfractureis andstrain ofmembersconnected effectively