打开msg文件找zero pivot,结果发现是CDP模型子选项里的损伤因子表格全是空值,Abaqus在单调加载下没有损伤变量可以参考,塑性流动的求导过程直接卡死。填上拉伸损伤dt和压缩损伤dc对应的非弹性应变数据之后,同一个模型一遍就过了。
CDP模型的核心是两条独立的损伤演化路径,拉伸损伤dt和压缩损伤dc分别描述混凝土开裂和压碎引起的刚度退化,损伤后的弹性模量变成(1-dc)E0或(1-dt)E0。单调加载下,混凝土在达到峰值应力之前基本没有损伤,过了峰值就开始软化,软化段的应力下降对应损伤因子的增长。如果损伤因子表格留空,Abaqus仍然会用塑性模型算应力,但刚度不折减,输出的应力-应变曲线在软化段会偏高。
做了一组对比,100×100×300的棱柱体模型,C110混凝土,一组填损伤因子一组不填,单调轴压加载。设置损伤因子后峰值应力和峰值应变比无损伤因子的低了大约3%,差别很小,肉眼看着曲线几乎重叠。3%对于多数工程分析可以忽略,但应力重分布和裂缝开展的模式会有变化,损伤因子让单元在软化段的卸载刚度退化,影响周围单元的受力分配。

反复荷载、低周往复、动力荷载必须加损伤因子,损伤因子对循环加载的滞回曲线影响很大,第一圈卸载时无损伤因子的曲线峰值应变更大,第二三圈峰值应力差得更多。单调加载一般不需要损伤因子这个说法在论坛上有人认同,但也有观点认为单调加载也要考虑损伤,因为混凝土开裂严重时裂缝面的抗剪行为需要损伤因子来触发。实际上取决于分析目的,只看峰值承载力和整体刚度,不填问题不大,要看裂缝分布和局部损伤演化,填上更合理。
刚度恢复因子wt和wc默认是wt=0、wc=1,代表从拉伸到压缩时裂缝闭合刚度完全恢复,从压缩到拉伸时裂缝仍然存在刚度不恢复。这个默认设置对单调加载没有影响,因为单调加载不存在反向。非弹性应变表格和损伤因子表格是两套数据,先算非弹性应变,再根据公式算损伤因子,两者都用同一个非弹性应变序列。损伤因子的取值范围0到1,0表示无损,1表示完全失去强度。
损伤因子的计算方法不止一种,基于能量等效原理的公式比较常用,也有直接根据混凝土结构设计规范附录C的本构曲线推导的。C40到C45的损伤因子输入数据网上有人整理成表,拉伸和压缩分开,非弹性应变从0开始按对数或线性分布取点。如果是自己算,注意拉伸损伤在峰值应力处对应的开裂应变为0,非弹性应变的计算要扣掉峰值应力对应的弹性应变。压缩损伤在峰值应力之前基本为0,过了峰值才迅速增长。
试一下把损伤因子表格设成一条斜线,dc从0线性增加到0.9,看软化段的应力下降和试验曲线差多少,如果差得多再改成根据本构曲线反算的分段表格,下一版把C30到C60的损伤因子对照表整理到D:\abaqus\cdp_params\里面,
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