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工程结构 约束的有限元模型：德鲁克-普拉格–塑性模型 T. Yu a , J.G. Teng a, ? , Y.L. Wong a , S.L. Dong b 土木及结构工程系，香港理工大学，香港，中国 土木工程，浙江大学，杭州310027，中国 文章信息 文章历史： 2008 14收到 2009十一月12在修订的形式收到 2009十一月22接受 4一月2010在线提供 关键词：限制 混凝土玻璃钢 可塑性 有限元 建模 摘要 本文首先提出了一个重要的审查和评估现有的德鲁克–普拉格能力（D–P）型混凝土塑性模型来预测行为的约束混凝土采用动物实验观察和数值结果。这种评估表明，D–P塑性模型成功预测行为的FRP限制和其他被动约束混凝土，它需要灯光改性具有以下三个特点：1. 一个屈服准则包括第三偏应力不变量。2. 硬化/软化规律依赖于固结压力。3. 流动的规律，不仅取决于围压也在限制增长率。现有的模型没有包括所有三d–p型特征，所以他们不能准确预计，导致无论是积极的约束和约束（例如FRP约束混凝土）。修改d–p型模型，它包括所有三个以上特征，然后提出本文件中提出的模型的能力，以提供接近的行为，都积极约束混凝土和FRP约束下证明是通过比较之间的数值，得到使用这个修改d–p型模型和可用的实验结果。最后，该模型是限制人的可塑性。论文将在同伴纸的限制是通过A塑性损伤模型的发展。 ?2009 Elsevier有限公司保留所有权利。 简介 近年来，随着纤维混凝土的约束增强的聚合物（FRP）已经成为一种流行的技术提高混凝土柱的性能[ 1 ]。因此，大量的研究已经对FRP约束混凝土轴压试验，通过对循环固体混凝土柱FRP夹克局限了。这种均匀约束混凝土性能很好的理解[ 2 ]，和应力-应变模型已被提出，它。现有的应力应变模型包括在封闭形式的表达式，设计为导向的模式（例如，[ 3 ]）和面向分析模型（例如[2,4]）预测的应力应变曲线由增量步骤.设计向导模型是基于实验结果的直接解释和回归分析，而分析型模型考虑了反应的混凝土和FRP夹克以及研究在明确的方式和可能被用来预测与其他材料[ 2 ]约束混凝土性能。测试结果现在可以通过一些现有的应力应变模型预测–密切，如提出Lam and Teng [3] and Teng et al。[ 2 ]。相反，行为的FRP约束混凝土圆形截面以外的其他部分是搞懂[ 5 ]。在FRP约束矩形截面非圆形的主要和环形截面，混凝土具有均匀约束混凝土的应力变化复杂的部分。 此外，实验和分析建模，有限元（FE）的方法也被用来模型约束混凝土。有限元法在非均匀约束混凝土是能够捕获在混凝土复杂应力变化的建模是特别有利的。具体的可靠的有限元建模要求的混凝土本构模型的准确使用。许多不同的本构模型已经被提出了分析和有限元的FRP约束混凝土截面建模。这些本构模型包括塑性模型（如[ 22 ] 6–）和塑性损伤模型（例如–26 [ 23 ]）。虽然一些模型[ 26 ]包括23–弹性受损，混凝土塑性模型，这些模型的共同。 虽然大多数的结果是在如轴向应力应变曲线总体–反应试验结果吻合良好，以往的研究，这样的好协议只提供必要的但对精度和可靠性的一个本构模型没有足够的证据。一种可塑性32.8 MPa–42兆帕的范围。在这些数字中，轴向应力σC是由无约束混凝土抗压强度归一化而轴向应变侧向应变εεC或L是在其峰值应力ε有限无约束混凝土的轴向应变归一虽然大多数的结果是在如轴向应力应变曲线总体–反应试验结果吻合良好，以往的研究，这样的好协议只提供必要的但对精度和可靠性的一个本构模型没有足够的证据。塑性模型包含三个不同的部分组成：屈服准则，循环硬化/软化规律和流动规律，这都影响其性能的预测FRP约束混凝土行为。测试结果接近预测可能实现由于抵消误差在三分。事实上，而不同的塑性模型导致同样良好的预测显然是一个问题需要澄清。 本文旨在阐明一个德鲁克–普拉格的三个关键成分的影响（四–P）对预测FRP约束混凝土和识别D–P塑性模型必须具备为了提供结果接近预测的关键特征的行为表现型的可塑性模型评估的重点是。D–P型混凝土塑性模型因为他们已经得到了广泛的应用（例如，[ 6 ]；达到–14,18）这样的模型得出的结论也为其他相关塑性模型。本文首先对约束混凝土为随后的讨论提供一个基础特性综述。D现有–P型塑性模型进行综述和数值评估。最后，改性混凝土塑性模型，提出的结论的基础上从评估得出的，并用试验结果验证。 2. 约束混凝土的行为 混凝土常主动围压下的行为已经被广泛的研究（如[ 30 ] 27–）。对FRP约束混凝土的广泛研究，这是进行增加被动围压和轴向应变的增加，也已进行（例如2,3,31–[ 39 ]）。为简单起见，术语“混凝土”是此后FRP约束混凝土，除非另有规定。图1取自文献[