考虑地震应变率效应的木材三维弹塑性损伤本构模型及其数值实现
张利朋1,2 谢启芳1,2 刘伊津1 张保壮1 吴亚杰1,2
1. 西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055；
Elastic-plastic damage constitutive model and numerical implementation for timber considering seismic strain rate effects
Zhang Lipeng1,2 Xie Qifang1,2 Liu Yijin1 Zhang Baozhuang1 Wu Yajie1,2
1. School of Civil Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China；
摘要 木结构在服役过程中可能遭遇地震作用，木材表现出明显的地震应变率敏感性，需要建立考虑地震应变率效应的木材非线性本构模型。文章系统梳理已有研究中木材在不同地震应变率水平、不同纹理方向的试验结果，分析其不同纹理方向考虑应变率影响的强度与弹性模量绝对值统计规律性，建立木材考虑地震应变率效应的强度与弹性模量地震应变率影响系数表征模型。在此基础上，基于连续介质损伤力学建立考虑地震应变率效应的木材三维弹塑性损伤本构模型，编写相应的UMAT子程序，并将其嵌入ABAQUS有限元软件中。采用所建立的弹塑性损伤本构模型对木材进行顺纹与横纹受压加载模拟，模型结果与试验结果吻合较好，验证了所建本构模型及UMAT子程序的正确性。研究成果可为木结构的抗震分析与评估提供更符合实际的本构模型支持。
关键词 ：
木材 ,
地震应变率 ,
应变率敏感性 ,
弹塑性损伤 ,
本构模型 ,
UMAT子程序
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