编写了GTN、VGM、SMCS、CVGM、DSPS等多种微细观损伤模型的UMAT和VUMAT用户子程序嵌入ABAQUS中,针对国内多种建筑钢材进行实验,识别其等向-随动材料强化参数及微细观损伤断裂预测参数,实现了基于微细观损伤理论的钢材断裂预测;分别选取典型单层球壳、柱壳算例进行地震作用下的动力全过程分析,统计其内力响应规律;针对大跨空间结构常用圆钢管构件,在常用几何和设计参数范围内,依据球壳及柱壳地震内力响应规律,对其轴向拉压、常轴力压弯尤其变轴力压弯复杂受力状态下的滞回性能进行系统参数分析,并完成圆钢管构件偏心拉压和变轴力压弯/拉弯等滞回性能试验,揭示圆钢管构件损伤破坏机理,提炼恢复力模型;基于微观损伤断裂预测模型,实现了网壳结构材料、构件乃至结构的多尺度精确全过程动力分析,真实模拟网壳强震下的杆件断裂失效导致结构倒塌全过程,给出合理抗震设计建议。项目成果对完善钢管结构抗震设计方法和理论、科学模拟其动力灾变过程、准确评价既有结构安全性尤为重要。 2100433B