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基于ABAQUS的钢筋混凝土框架火灾分析方法
第 36卷 第 3期 北 京 工 业 大 学 学 报 Vo l. 36 No. 3
20 10年 3月 JOURNAL OF B E IJ IN G UN IV ER SITY OF TECHNOLO GY M ar. 2010
基于 ABA QUS的钢筋混凝土框架火灾分析方法
1, 2 2 2
王广勇 , 薛素铎 , 邱林波
( 1清华大学 土木水利学院 , 北京 100084; 2 北京工业大学 建筑工程学院 , 北京 100 124)
摘 要 : 提出了利用梁单元进行钢筋混凝土框架结构火灾分析的方法. 以 ABAQU S为基础 ,通过编制高温下混
凝土材料子程序和用户自定义场变量子程序 ,确定了钢筋混凝土梁柱截面混凝土和钢筋的温度 ,并进一步确定
了高温下混凝土的增量应力应变关系. 计算结果与 ABQU S混凝土模型的对比表明本文方法合理.
关键词 : 钢筋混凝土框架 ; 用户材料子程序 ; 增量应力应变关系 ; 火灾
中图分类号 : TU 3754 文献标志码 : A 文章编号 : 0254 - 0037 (2010) 03 - 03 16 - 05
对钢筋混凝土框架结构进行火灾反应分析可以了解框架结构的倒塌破坏 、内力分布规律, 为框架结构
的抗火设计提供参考. 姚亚雄等[ 1] 基于钢筋和混凝土弹塑性模型编制了钢筋混凝土框架火灾反应分析程
序; 吴波等[ 2 ] 基于非线性弹性混凝土材料模型编制了钢筋混凝土平面框架结构火灾反应分析程序; 时旭
东[ 3] 编制了钢筋混凝土杆系结构的火灾反应分析程序; 陈适才等[ 4 ] 利用 PA TRAN 环境开发了钢筋混凝土
框架分析程序. 在进行钢筋混凝土框架火灾分析时, 使用梁柱单元模拟框架可以减小计算规模, 顺利实现
对整体结构的分析. ABAQU S具有非常易用的二次开发功能. 由于 ABAQU S 自带的梁单元不能反映钢筋
混凝土梁柱截面复杂的温度分布, 可以通过二次开发实现钢筋混凝土框架结构火灾反应的数值模拟. 本
( )
文开发了用户材料子程序 UMA T , 实现了利用 ABAQU S进行钢筋混凝土框架结构的火灾反应分析.
1 钢筋混凝土框架火灾分析方法概述
11 用户子程序 ( UM A T)计算方法
Δσ Δε
UMA T中主要的工作是确定增量步末积分点材料雅克比矩阵 { / } 和应力. 对于空间梁单元,
假设正应力与扭转剪应力不耦合, 需要满足
dσ E 0 dε
11 t 11
( )
= 1
dσ 0 G dε
12
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