ANSYS 中混凝土 SOLID 65 元素之破壞行為較為複雜，需透過定義混凝土 降伏準則和破壞準則來模擬混凝土之破壞行為，當混凝土滿足某ㄧ破壞準則，則 認為混凝土被壓碎破壞。
混凝土之降伏準則是指，定義材料之線彈性行為（波松比與密度）及混凝土
應力－應變曲線關係，也就是本研究第 3.3.1 節說明輸入之性質；混凝土之破壞 準則是在強度試驗的基礎上，考慮混凝土的開裂與壓碎特性而定義，ANSYS 中 有 Bresler－Pister 三參數模型、Willam – Warnke 三參數模型、Ottosen 四參數模 型和 Willam – Warnke 五參數模型等可供使用。
本研究混凝土之破壞準則是採用 Willam – Warnke（以下簡稱 W–W 破壞準 則）[68]所提出之三維混凝土破壞準則，透過設定五個參數來模擬混凝土破壞 面，如下所示：
（1）單軸抗拉強度（Uniaxial Cracking Stress）。
（2）單軸抗壓強度（Uniaxial Crushing Stress）。
（3）雙軸等壓強度（Biaxial Crushing Stress）。
（4）靜水壓力下雙軸抗壓強度（Hydrostatic Biax Crush Stress）。
（5）靜水壓力下單軸抗壓強度（Hydrostatic Uniax Crush Stress）。
當靜水壓力較高時，五個參必須全部給予定義，當在低靜水壓力狀態下，只 需輸入單軸抗拉強度和單軸抗壓強度，其他參數採用 W–W 破壞準則內定值即 可，其中雙軸等壓強度內定值為1.2fc；靜水壓力下雙軸抗壓強度內定值為 1.45fc；靜水壓力下單軸抗壓強度內定值為1.725fc[67]。本研究之混凝土單軸抗 拉強度取單軸抗壓強度之 10％設定；而單軸抗壓強度之設定，依各分析試體混 凝土抗壓強度值而決定，其餘參數皆採用 W–W 破壞準則內定值設定。
混凝土材料之定義，除了以上參數設定模擬混凝土破壞面外，還需定義混凝 土材料性質參數，如彈性模數、波松比、密度和應力－應變曲線關係（如本研究 第 3.3.1 節所述），以及混凝土開裂後張裂縫剪力傳遞係數與閉合裂縫剪力傳遞係 數。
在 ANSYS 之有限元素分析模擬過程中，混凝土開裂和壓碎的破壞模式，如 圖 3.78 所示。在模擬混凝土之開裂與壓碎行為時，當某元素發生開裂或壓碎行 為時，就會透過修正材料應力－應變之勁度矩陣關係來模擬。
ANSYS 中之 SOLID 65 元素有其自訂之理論基礎，以下簡單敘述 SOLID 65
元素的線性行為勁度矩陣關係[67]： 透過一個剪力傳遞係數βt（Open Shear Transfer Coefficient）來模擬剪力的傳遞。
在某個方向上有張裂縫後，材料之應力應變關係可表示為[67]：
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第四章 第四章 第四章
第四章 分析與 分析與 分析與 分析與試驗結果之比較與討論 試驗結果之比較與討論 試驗結果之比較與討論 試驗結果之比較與討論
4.1 前言 前言 前言 前言
本章首先將分析模擬過程中，所面臨的網格元素收斂性分析、混凝土元素的 開裂與壓碎行為模擬以及 ANSYS 分析之收斂性問題等經驗作簡單描述與探討，
希望能提供作為日後建立數值模型的參考。最後將分析與試驗結果相互驗證，探 討 SRC 短柱受軸壓作用下之「軸壓行為」與「圍束效應」，針對 SRC 柱中受鋼 骨圍束之「高度圍束區」所「額外提昇之軸壓強度」作比較與討論，以瞭解此一 效應能否有助於降低 SRC 柱之圍束箍筋需求量，並提出一套新的 SRC 柱圍束箍 筋需求量之計算公式，以提供學術界與工程界參考。