摘要：本文通過ANSYS 軟件對混雜纖維混凝土試件模型進行單軸壓縮模擬分析，并將分析結果與相同情況下的試驗所得數(shù)據(jù)進行比較，得出結論：正確選擇混雜纖維混凝土的本構關系和破壞準則，就能夠較準確的得到纖維混凝土的計算數(shù)據(jù)。
    1 引言
    混凝土結構是目前使用最為廣泛的一種結構形式，近年來，各種纖維混凝土在國內(nèi)外都得到了較快的實用研究和工程應用，與普通混凝土相比，纖維混凝土在抑制混凝土裂縫發(fā)展，提高抗拉、抗彎強度，特別是提高混凝土的抗沖擊性能和斷裂韌性方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。但是，對混凝土尤其是纖維混凝土的力學性能還不能說已經(jīng)有了全面的掌握[1]。近年來，隨著有限元數(shù)值方法的發(fā)展和計算機技術的進步，人們已經(jīng)可以利用有限元分析方法對混凝土結構作比較精確的分析了。由于混凝土材料性質的復雜性，對纖維混凝土結構進行有限元分析還存在不少困難，其中選擇正確的本構關系和破壞準則、確定符合實際的纖維混凝土應力-應變?nèi)€就是一個重要的方面。
    2 單元的選擇及本構關系
    2.1 SOLID65 單元
    在ANSYS 中通常用SOLID65 單元來模擬混凝土，SOLID65 單元包括一種實體材料和三種加固材料(一般為鋼筋)，可以用MAT 命令定義混凝土材料常數(shù);而加固材料的常數(shù)可以在實常數(shù)中定義，包括材料號、體積率、方向角。
    2.2 本構關系和破壞準則
    混凝土單元需要定義破壞準則和本構關系，對于纖維混凝土甚至混雜纖維混凝土而言，纖維充當了骨料的角色，所以，選擇正確的本構關系和破壞準則就是進行計算分析的重要因素。ANSYS中的Concrete材料特性用的是Willam-Wamker五參數(shù)破壞準則和拉應力準則的組合模式，能夠較好的反映混凝土從低到高的靜水壓力作用下的破壞特性。但是ANSYS中默認的混凝土的本構關系是線彈性的，即在開裂前的應力-應變關系為線性，這不符合實際，即使在較低的應力下混凝土也會表現(xiàn)出明顯的非線性。因此，要在材料性質中加入反映其本構關系的特性。ANSYS能夠提供非線性彈性本構關系和彈塑性本構關系，單元應力在70%的極限應力以下時，非線性彈性本構關系與試驗結果符合較好，在非比例加載甚至是反復加載或者是極限荷載作用的情況下，應該用彈塑性本構關系[2]，建議使用等強硬化模型MISO(Multilinear Isotropic Hardening)或者隨動硬化模型MKIN(Multilinear Kinematic Hardening), 它能反映材料的包辛閣效應。此外，不少書中還推薦使用Drucker-Prager模型(理想彈塑性模型)，筆者不建議使用，因為DP模型需要粘聚力、內(nèi)摩擦角、膨脹角這些比較難測出的參數(shù)。