ثبت نام کلاس آنلاین نرم افزار آباکوس
ورود به سیستم سفارش پروژه

بتن در نرم افزار آباکوس

روابط تنش کرنش برای توصیف دقیق رفتار مصالح در پیشبینی مقاومت واقعی و تغییر شکل سازهها استفاده میشود. نمودار تغییرات تنش کرنش بتن شامل دو شاخه مستقل میباشد، قسمت فشاری و کششی. در شکل وضعیت شماتیک این نمودار در حالت کلی با استفاده از پاسخ تک محوری یک نمونه در شکل ۱ ارائه شده است.

شکل -۱ رفتار تک محوری بتن ساده
وقتی بتن در فشار بارگذاری میشود، ابتدا پاسخهای الاستیک از خود نشان میدهد. با افزایش میزان تنش، برخی کرنشهای غیرقابل برگشت غیرالاستیک رخ خواهد داد و پاسخ مصالح نرمتر خواهد شد. وقتی به تنش نهایی برسد، نرمشدگی مصالح ادامه پیدا خواهد کرد تا زمانی که دیگر نمیتواند هیچ تلاشی تحمل کند. اگر حذف بارگذاری در نقاطی بعد از کرنشهای غیرالاستیک انجام شود، پاسخ باربرداری از پاسخ الاستیک اولیه نرمتر خواهد بود. 

مروری بر مدل های ارائه شده منحنی تنش کرنش برای تحلیل های غیر خطی بتن مسلح:

خصوصیات ماده معرفی شده برای رفتار بتن

   سه مدل ساختاری در آباکوس برای آنالیز بتن تحت فشار کم پیشنهاد شده است که در ادامه به بررسی آن‌ها پرداخته می‌شود:

  • مدل ترک پخشی ( Smeared crack concrete)

  • مدل ترک خوردگی ترد ( Brittle Cracking)

  • مدل بتن با پلاستیسیته آسیب دیده (Concrete damaged plasticity)

یا خردشدگی فشاری باشد. کرنش‌های پلاستیک در فشار توسط صفحه تسلیم فشاری کنترل می‌شوند. ترک‌خوردگی مهم‌ترین بٌعد این رفتار است و نمایش ترک خوردگی و رفتار پس ترک خوردگی ناهمسان (در جهات مختلف) بر این مدل حاکم است. مدل ترک خوردگی ترد زمانی به کار می‌رود که ترک کششی حاکم بر رفتار بتن است و گسیختگی فشاری مهم نمی‌باشد. این مدل قابلیت ارائه رفتار مناسبی برای بتن بعد از گسیختگی ناشی از ترک خوردن را دارا می‌باشد. این مدل در فشار رفتار الاستیک خطی را در نظر می‌گیرد که به دور از واقعیت می‌باشد. همچنین در این مدل ملاک ساده‌ای برای گسیختگی ترد وجود دارد که اجازه حذف المان‌ها از مش را می‌دهد. مدل بتن با پلاستیسیته آسیب دیده بر پایه فرضیات آسیب‌دیدگی همسان است و برای حالت‌هایی که بتن تحت بارگذاری‌های دلخواه و از جمله سیکلیک قرار دارد، طراحی شده است. این مدل اثر کاهش سختی الاستیک در نتیجه کرنش‌های پلاستیک، هم در کشش و هم در فشار را در نظر می‌گیرد و همچنین تأثیر بازیابی سختی به هنگام بارهای چرخه‌ای را لحاظ می‌کند. با توجه به اینکه در مدل بتن با پلاستیسیته آسیب دیده، خصوصیات بتن در کشش و در فشار به طور جداگانه برای برنامه تعریف می‌شوند و این مدل قادر به در نظر گرفتن اثر کاهش سختی بتن تحت تأثیر بارگذاری سیکلیک نیز می‌باشد، لذا مناسب‌ترین گزینه برای مدل‌سازی ستون مورد نظر این پایان نامه بوده و با توجه به کامل بودن و احتمال فعالیت‌های آینده از این رفتار بتنی استفاده شده و در ادامه به بررسی مفصل این مدل و پارامترهای مورد نیاز آن پرداخته می‌شود.

ررسی مدل بتن با پلاستیسیته آسیب دیده مرور کلی و قابلیت‌ها

  • قابلیت مدل‌سازی بتن و مواد شبه ترد در انواع مختلف سیستم‌های سازه شامل المان تیر، المان خرپا، المان پوسته و المان سه بعدی.

  • استفاده از مفاهیم الاستیسیته آسیب دیده ایزوتروپیک در ترکیب با پلاستیسیته ایزوتروپیک کششی و فشاری برای نمایش رفتار غیر الاستیک بتن

  • قابلیت استفاده در بتن‌های غیر مسلح هر چند که عمدتاً برای بتن مسلح به کار می‌رود.

  • توانایی استفاده از میل‌گرد در بتن مسلح.

  • کاربرد در مواردی که بتن تحت بارهای مونوتونیک، سیکلیک و بارهای دینامیکی تحت فشار محصورشدگی کم باشد.

  • قابلیت کنترل اثرات بازیابی سختی در سیکل‌های بارگذاری چرخشی برای کاربر.

  • رفتار الاستیک ماده می‌بایست ایزوتروپیک و خطی باشد.

معرفی کد پلاستیسیته:

در این کد با توجه به تلاش ها ی اقای دومینگو و همکارشان اقای کوآنگ هان صورت پذیرفته است، شما میتوانید با تعریف تنها مقاومت فشاری نمودار تنش – کرنش و میزان آسیب ها در بتن را تعریف نمایید:
در این کد ابتدا در قسمت “concreteMats = {‘Concrete’: 31} ####Notice: Concrete with fcm less than 4 MPa shall not be modelled correctly for ‘Carreeira’
مقومت فشاری را تعریف کرده ، سپس با ران کردن کد از مسیر “file<<Run Script” متریال مورد نظر ایجاد میگردد.

لازم به ذکر است در این کد بسیار یاز ضرایب از قبیل زاویه اتساع و بسیار یاز پارامترهای دیگر ثابت است که شما می توانید بر حسب ماده خودتان آرا تغییر دهید.

مقاومت کششی در این کد ۱۰ درصد مقاومت فشاری می باشد “Sf = f_c / 10.”  که بر حسب نوع ماده ای که در نظر دارید می توانید آن را تغییر دهید. همچنین مدو الاستسیته با توجه به نوع استانداردی که شما دنبال میکنید قابل تغییر است.

از مبخش زیر از کد  آن را تغییر داد:
“Ec = 3320.*f_c**0.5 + 6900.”

در پایان این آموزش کد پایتون مورد نظر بارگذاری شده است که شما می توانید جهت مطالعه و برسی به ران کردن مدل های بپردازید.

نکته:

جهت ران کرذن این در نرم افزار آباکوس نام مدل Model-1 باشد.

########################
# UNITS are in SI (mm) #
# Length = millimetre #
# Force = Newton #
# Time = Second #
# Mass = Tonne #
########################
CompressionForm = ‘Carreeira’ # ‘Carreeira’, ‘Madrid’, ‘SN1992’ or ‘Majewski’
concreteMats = {‘Concrete’: 31} ####Notice: Concrete with fcm less than 4 MPa shall not be modelled correctly for ‘Carreeira’
Density = 2.4E-9 #Tonne/mm3
Meu = 0.15
DilationAngle = 35
Excentricity = 0.1
fb0_fc0 = 1.16
K = 0.667
ViscosityParam = 0.01
TensionRecovery = 0.0
CompresRecovery = 1.0
###########################################################################
#Carreeira and Chu (1985) compressive envelope curve (metric units)
##Notation##
# Ec tangent modulus of elasticity of concrete
# Esec secant modulus of elasticity
# f_c specified concrete compressive strength
# n1 modified material parameter at ascending branch
# n2 modified material parameter at descending branch
# ec axial concrete strain in general
# e_ct tensile strain corresponding to tensile strength
# epl plastic strain
# ero reloading concrete strain
# eun unloading concrete strain
# e_c tensile concrete strain in general
# Sc concrete stress in general
# Sf crack closure stress
# Snew degraded concrete stress
# Spr partial unloading stress
# Sro initial concrete stress on reloading branch
# Sun reversal envelope stress
###########################################################################
# -*- coding: mbcs -*-
from part import *
from material import *
from section import *
from assembly import *
from step import *
from interaction import *
from load import *
from mesh import *
from optimization import *
from job import *
from sketch import *
from visualization import *
from connectorBehavior import *
###########################################################################
session.journalOptions.setValues(replayGeometry=COORDINATE, recoverGeometry=COORDINATE)
###########################################################################
def roundList(list,V):
for x in range(len(list)):
list[x]=round(list[x],V)
return(list)
def Concrete(f_c):
elim = 1- exp(-f_c/80.) #
if elim>0.4: elim= 0.4 #–(EN 1992-1-1 (2004) (English): Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-1)

a = 3.5*(12.4-0.0166*f_c)**(-0.46) #Carreeira and Chu (1985) compressive envelope curve (metric units)
b = 0.83*exp(-911./f_c)
Ec = 3320.*f_c**0.5 + 6900.
r = f_c/17. + 0.8
e_c = f_c/Ec * r/(r-1)
Esec = f_c / e_c
n1 = (1.02-1.17*(Esec/Ec))**(-0.74)
n2 = n1 + (a+28.*b)

e_c0 = elim*f_c/Ec

Sf = f_c / 10.
e_ct = Sf / Ec
ecut = 10*e_ct

frac = 5.
strainc = [x*(e_c-e_c0)/frac for x in range(26)]

if CompressionForm ==’Carreeira’:
stressc = [f_c*n1*((strainc[x]+e_c0)/e_c)/(n1-1+((strainc[x]+e_c0)/e_c)**n1) if x<= frac else f_c*n2*((strainc[x]+e_c0)/e_c)/(n2-1+((strainc[x]+e_c0)/e_c)**n2) for x in range(26)]
elif CompressionForm ==’Madrid’:
stressc = [ Ec*(strainc[x]+e_c0)*(1-0.5*(strainc[x]+e_c0)/e_c) for x in range(26)]
elif CompressionForm ==’SN1992′:
k = 1.05*Ec*e_c/f_c
stressc = [f_c*(k*((strainc[x]+e_c0)/e_c)-((strainc[x]+e_c0)/e_c)**2)/(1+(k-2)*(strainc[x]+e_c0)/e_c) for x in range(26)]
elif CompressionForm ==’Majewski’:
k = f_c*(elim-2)**2/(elim-1)
stressc = [k*(strainc[x]+e_c0)**2/(4*e_c**2)-k*(strainc[x]+e_c0)/(2*e_c)+f_c*elim**2/(4*elim-4) for x in range(26)]

dc = [1-stressc[x]/f_c if (strainc[x]+e_c0)> e_c else 0.0 for x in range(26)]

straint = [x*e_ct for x in range(20)]
stresst = [Sf*(e_ct/(straint[x]+e_ct))**0.85 for x in range(20)]
dt = [1-stresst[x]/Sf if (straint[x])> 0.0 else 0.0 for x in range(20)]

CompreB = zip(roundList(stressc,5),roundList(strainc,5))
CompreD = zip(roundList(dc,5),roundList(strainc,5))

TensioB = zip(roundList(stresst,5),roundList(straint,5))
TensioD = zip(roundList(dt,5),roundList(straint,5))

return (CompreB,CompreD,TensioB,TensioD,round(Ec,5))

######################################################################
for x in concreteMats.keys():
CompreB,CompreD,TensioB,TensioD,Ec = Concrete(concreteMats[x])

mdb.models[‘Model-1′].Material(name=x+’CDP’)
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].Density(table=((Density, ), ))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].Elastic(table=((Ec,Meu), ))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].ConcreteDamagedPlasticity(table=((DilationAngle,Excentricity,fb0_fc0,K,ViscosityParam), ))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].concreteDamagedPlasticity.ConcreteCompressionHardening(rate=OFF,table=CompreB)
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].concreteDamagedPlasticity.ConcreteCompressionDamage(tensionRecovery=TensionRecovery,table=CompreD)
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].concreteDamagedPlasticity.ConcreteTensionStiffening(rate=OFF,table=TensioB)
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’CDP’].concreteDamagedPlasticity.ConcreteTensionDamage(compressionRecovery=CompresRecovery,table=TensioD)
“””
mdb.models[‘Model-1′].Material(name=x+’SMK’)
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’SMK’].Density(table=((Density, ), ))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’SMK’].Elastic(table=((Ec,Meu), ))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’SMK’].Concrete(table=CompStr)
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’SMK’].concrete.FailureRatios(table=((1.16, 0.09, 1.28, 0.33333),))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’SMK’].concrete.ShearRetention(table=((1.0, 1000000.0), ))
mdb.models[‘Model-1′].materials[x+’SMK’].concrete.TensionStiffening(table=TenStif)
“””

دریافت کد پایتون با مقاومت فشاری ۲۵ مگاپاسکال

۲۵Mpa_CDP

 

دسته بندی : اخبار
نویسنده : یوسف جعفرآقائی
تاریخ انتشار : 10 / 03 / 2020
بازدید :
لینک کوتاه : https://worldeducation.ir/?p=2992
مطلب مفیدی برای شما بود ؟؟ پس به اشتراک بگذارید برای دوستانتان

مطالب مرتبط ...

مشاهده وبلاگ

حلگرها در نرم افزار آباکوس

هر تحلیل نیازمند یک حلگر مناسب است، انتخاب حلگر مناسب گامی جهت تحلیل مناسب در مدل می باشد. حلگر ها در نرم افزار اباکوس به دو دسته اصلی standard یا implicit ...

ادامه توضیحات

تکنیک های وریفای کردن مقالات

بسیاری از مواقع امکان کار آزمایشی برای ما وجود ندارد، لذا می بایست از پژوهش دیگر پژوهشگران در اقصی نقاط دنیا استفاده کنیم. اولین جهت وریفای کردم انتخاب نرم افزار ...

ادامه توضیحات

مطالب آموزشی رایگان همراه با فایل های نرم افزاری

[vc_row][vc_column width="1/6"][vc_single_image image="3587" title="رشد ترک به روش CZM"][/vc_column][vc_column width="1/6"][vc_single_image image="3587" title="رشد ترک به روش CZM"][/vc_column][vc_column width="1/6"][vc_single_image image="3587" title="رشد ترک به روش CZM"][/vc_column][vc_column width="1/6"][vc_single_image image="3587" title="رشد ترک به روش CZM"][/vc_column][vc_column width="1/6"][vc_single_image ...

ادامه توضیحات

دیدگاه کاربران ...

    لطفا قبل از ارسال سئوال یا دیدگاه سئوالات متداول را بخونید.
    جهت رفع سوالات و مشکلات خود از سیستم پشتیبانی سایت استفاده نمایید .
    دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
    دیدگاهی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با مطلب باشد منتشر نخواهد شد.

    دیدگاه خود را بیان کنید

0