喻志刚, 单德山

(西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031)

复合受力的共同作用会在构件中产生一个复杂的应力状态，与单一受力状态下的应力状态有较大区别，各种受力状态引起的不同应力之间会相互影响[1]。随着计算机技术在建造工程中应用的深入，非线性有限元分析作为一种数值方法已成为分析复杂结构的一种重要方法[2-4]。为了解决这类构件受力的力学行为，往往需要建立三维有限单元模型进行非线性分析，在混凝土的本构关系上，各国学者已经提出了大量的模型[5]。其中，Saritas and Filippou[6]提出使用一阶塑性损伤材料本构关系作为混凝土的本构模型，这一模型能够模拟混凝土柱的极限荷载状态。但是，这一模型的运用在平面应力状态而不是在三维受力状态，它不能捕捉到捏缩效应。2007年，Gregori等人[7]基于修正压应力场提出了一个有限元模型，可用来进行钢筋混凝土任意普通截面和预应力截面、在任意荷载，包括轴力、双向弯矩、双向剪力和扭矩作用下的计算，但模型仅证明与弯剪扭、受扭、受剪的试验拟合较好。Mullapudi and Ayoub[8]提出了一种基于力的三维框架单元模型，基于软化薄膜模型使用三维混凝土本构模型。这一模型用试验证明了对于受到压扭二相关下复合受力的混凝土柱具有良好效果,然而对于受到压弯剪扭复合受力构件的研究还有待进一步深化。王强等[9]提出了基于有限元软件ABAQUS的显示求解模块Explicit,构建了包含材料破坏准则的钢筋、混凝土单轴本构关系，并利用用户材料接口VUEL编制了相应的计算子程序，但这样对于普通用户的使用较为麻烦。……