ทฤษฎีที่ใช้ในการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นเรียกว่า CDP และได้อธิบายไว้ใน พื้นฐานทางทฤษฎี [4]. แบบจำลองวัสดุนี้เป็นส่วนหนึ่งของไลบรารี ABAQUS สำหรับการจำลอง Concrete
การจำลองสิ้นสุดลงเมื่อแบบจำลองถึงความสามารถรับแรงสูงสุด จากนั้นเปลี่ยนสถานะไปสู่สภาวะพลาสติกและสภาวะหลังวิกฤต ดังที่สังเกตได้จากเส้นโค้งแรง-การเสียรูป ไม่มีการกำหนดเกณฑ์หยุดล่วงหน้าในกรณีนี้ เช่นเดียวกับใน CSFM
สมมติฐานและคุณลักษณะของแบบจำลอง:
- ใช้แนวคิดของความยืดหยุ่นแบบ isotropic ที่เสียหายร่วมกับพลาสติกซิตี้แรงดึงและแรงอัดแบบ isotropic เพื่ออธิบายพฤติกรรมอไม่ยืดหยุ่นของ Concrete
- ออกแบบสำหรับการใช้งานที่ Concrete ถูกกระทำด้วยแรงกระทำแบบ monotonic, cyclic และ/หรือ dynamic ภายใต้ความดันโอบรัดต่ำ
- ประกอบด้วยการรวมกันของพลาสติกซิตี้แบบ multi-hardening ที่ไม่เกี่ยวข้องกันและความยืดหยุ่นแบบ scalar (isotropic) ที่เสียหาย เพื่ออธิบายความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแตกร้าวได้อย่างแม่นยำ
- การอ่อนตัวจากแรงอัดและการเสริมความแข็งจากแรงดึงถูกนำมาใช้ภายใต้สมมติฐานของการยึดเหนี่ยวสมบูรณ์แบบสำหรับเหล็กเสริมที่จำลองแยกต่างหาก
- จำนวน Node ทั้งหมด 46,003
- จำนวน Element ทั้งหมด 37,892
- 27,600 linear hexahedral element C3D8 - full integration, element deletion-on
- 10,192 linear line elements T3D2
- ขนาด Mesh - 50 มม. บน Concrete และเหล็กเสริม
- ชั้นกลางระหว่างข้อจำกัดรับแรงอัดเท่านั้นที่แทนดินและแถบฐานรากคอนกรีตให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะการสัมผัสและความเค้นสัมผัส
- ชั้นบางขนาด 10 มม. ที่มีโมดูลัสความยืดหยุ่น 1,000 MPa เพื่อจำลองชั้นกลางสำหรับผลลัพธ์ความดันดิน
34) แบบจำลอง + เหล็กเสริม, Mesh
แบบจำลองวัสดุสำหรับ Concrete-Damage-Plasticity
วิวัฒนาการของแบบจำลองวัสดุภายใต้แรงอัดแสดงการอ่อนตัวหลังจากถึง 20 MPa ในขณะที่ภายใต้แรงดึงแสดงค่า 0.2 MPa ซึ่งจำลองกำลังรับแรงดึงเป็นศูนย์โดยประมาณ ค่าศูนย์ที่แม่นยำนี้ทำให้แบบจำลองเกิดการ diverge
35) แบบจำลองวัสดุสำหรับ Concrete ในแรงอัด แรงดึง และเหล็กเสริม
Concrete-Damage-Plasticity - Low-Stiffness-Soil (LSS)(GMNA)
แรงกระทำสูงสุดที่ใช้กับแบบจำลองคือ -2,029 kN. ความเครียดต่ำสุด (แรงอัด) ที่สังเกตได้คือ -0.04 ซึ่งอยู่ที่จุดตัดระหว่างเสาและฐานราก ในทางกลับกัน ความเครียดสูงสุด (แรงดึง) ถูกระบุที่ด้านล่างของฐานราก โดยมีค่า 0.105 ความเครียดจากแรงอัดที่มากเกินไปได้รับการประเมินว่าเป็นกลไกการวิบัติหลัก โดยมีลักษณะเฉพาะคือการบดอัดเสียหายของ Concrete
36) แรงกระทำสูงสุด, ความเค้นหลักต่ำสุด
37) ความเครียดพลาสติกต่ำสุด, ความเครียดพลาสติกสูงสุด
38) ความเสียหายจากแรงดึง, ความเสียหายจากแรงอัด
เกี่ยวกับความสามารถรับแรงของเหล็กเสริม การวิเคราะห์สิ้นสุดลงที่ความเครียดพลาสติก 6% บนเหล็กเสริม ซึ่งสอดคล้องกับความเค้น Von-Mises ที่ 439 MPa เหล็กเสริมตามยาว เหล็กปลอกแนวนอนตามขวาง และขาของเหล็กปลอกถูกใช้งานภายในสาขาพลาสติก hardening ของไดอะแกรม พบการวิบัติพร้อมกันของทั้งเหล็กเสริมตามยาวและเหล็กเสริมรับแรงเฉือน ปฏิสัมพันธ์นี้ส่งผลให้เกิดกลไกการวิบัติแบบรวม โดยเหล็กเสริมตามยาวรับการดัด เหล็กปลอกรับแรงดึงจากการดัดตามขวาง และขาแนวตั้งของเหล็กปลอกซึ่งถูกกระทำด้วยแรงเฉือนภายใน Concrete เกิดการแตกหักจากแรงดึงตามแนวแกน
39) ความเค้นในเหล็กเสริม
40) การโก่งตัวแบบไม่เชิงเส้น
41) พื้นที่สัมผัสและความเค้นสัมผัส
Concrete-Damage-Plasticity – High-Stiffness-Soil (HSS)(GMNA)
แรงกระทำสูงสุดที่ใช้กับแบบจำลองได้รับการบันทึกที่ -4,181 kN. ความเครียดต่ำสุด (แรงอัด) ที่สังเกตได้คือ -0.0175 ซึ่งแสดงถึงการลดลงประมาณ 56% เมื่อเทียบกับค่าที่บันทึกใน LSS การเปลี่ยนแปลงที่น่าสังเกตถูกระบุในตำแหน่งของความเครียดนี้ โดยเปลี่ยนไปที่ด้านล่างของฐานรากแทนที่จะเป็นรอยต่อระหว่างเสาและฐานราก การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากความโดดเด่นของความเค้นแนวตั้งซึ่งทำให้ความเครียดสูงสุดเคลื่อนที่ไป ในขณะเดียวกัน ความเครียดสูงสุด (แรงดึง) สังเกตได้ที่ด้านล่างของฐานราก โดยมีค่า 0.0451
การลดลงของค่าความเครียดสามารถอธิบายได้จากความแข็งของดินที่เพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์การโอบรัด และการเสียรูปที่ลดลงเมื่อเทียบกับ LSS นอกจากนี้ ความเค้นโอบรัดภายในConcrete มีค่าถึง -166 MPa ความเครียดโอบรัดเน้นให้เห็นพฤติกรรมหลังวิกฤตของ Concrete รวมถึงการอ่อนตัวจากแรงอัดและการบดอัดเสียหายของ Concrete
42) แรงกระทำสูงสุด, ความเค้นหลักต่ำสุด
43) ความเครียดพลาสติกต่ำสุด, ความเครียดพลาสติกสูงสุด
44) ความเสียหายจากแรงดึง, ความเสียหายจากแรงอัด
การกระจุกตัวของความเค้นอยู่ที่บริเวณใต้เสาเป็นหลัก ส่งผลให้เกิดความเค้นสัมผัส 3.41 MPa ที่สูงขึ้นและการไล่ระดับแรงเฉือนที่มีนัยสำคัญ สภาวะนี้เพิ่มโอกาสของการวิบัติแบบ punching shear เหล็กเสริมตามยาวและเหล็กปลอกมีบทบาทสำคัญในการรองรับพฤติกรรมพลาสติก ความเค้นเฉพาะที่ทำให้เกิดการครากในบริเวณใกล้เคียงของเสาบนแถบฐานราก แรงดึงในเหล็กเสริมที่เกิดจากการดัดของฐานรากในทั้งสองทิศทาง รวมกับแรงดึงจากแรงเฉือนที่รับโดยขาแนวตั้งของเหล็กปลอก มีส่วนทำให้เกิดพฤติกรรมพลาสติก รูปแบบการวิบัติหลักมีลักษณะเฉพาะคือความเค้นจากแรงดึงตามแนวเหล็กเสริม
45) ความเค้นในเหล็กเสริม
46) การโก่งตัวแบบไม่เชิงเส้น
47) พื้นที่สัมผัสและความเค้นสัมผัส