钢-混凝土组合梁非线性分析ANSYS命令流
钢管混凝土ansys命令流
碳纤维加固桥梁结构的健康监测摘要：提出了一种针对老化桥梁的健康监测的可靠性方法。
首先, 根据桥梁的类型提出了临界失效标准。
然后基于这些标准定义安全界限。
假定大量的失效标准是正态分布的随机变量。
基于这样的假设,基本可靠性指标和基本失效概率为每个关键失效模式估计。
已经发现基本失效概率值,桥梁系统失效概率值按这段时间考虑计算。
最后,用系统失效概率来获得桥梁系统的可靠性指标。
系统的可靠性指数用来表达的桥梁在使用期间的状况较为片面。
选择斯里兰卡国家铁路桥网络的一座铁路桥梁作为一个案例研究来说明该可靠度程序。
对于这座桥,失效的最重要的形式是疲劳和腐蚀。
应用程序的建议方法表明,桥梁在现有负载的情况下的现状是令人满意的。
对可靠性的预测,不是为了抵御破坏,而是一种对基础设施管理进行有效的积极的健康监测方式。
关键字：碳纤维结构健康监测状态评估维护可靠性指标失效概率1、介绍在当今迅速变化的世界中,人类的生活质量和国家经济发展依赖于基础设施的数量、质量、和有效性]1[。
在世界各国，民用基础设施通常是需要维护的,康复,或更换的]2[。
特别是对基础设施构成一个相当大的投资的高速公路和相关的地面运输系统，直接影响到一个国家的工业产值。
目前大多数桥梁养护策略基于由桥梁检查员在不同时间间隔进行的视觉检查]3[。
由于人类检测取决于个人检查员,其结果存在一定程度的不确定性。
因此,绝对的依赖检验报告是不可靠的，而且可能导致错误的决策和桥梁拥有者的高维护成本。
基于桥梁的剩余使用寿命维护成本的优化。
另一方面,桥梁的检查员发现结构和非结构化缺陷,破坏和恶化过程的能力不应该被忽视。
事实上,人类经验应该被纳入维护决策,但要有足够的主观的知识。
只在那时,任何可接受的战略才能成为可能。
当前桥梁结构健康监测方法存在许多缺点和普遍的不确定性。
对结构健康监测和桥梁维护的知识不足造成由于频繁的维护活动,不可预见的桥梁损害,和偶然的桥梁失效引起的重大的经济损失。
利用ANSYS-Solid65单元对钢筋混凝土梁非线性分析
其材料 非线性 与几 何 非线 性 常 同时 存 在 ， 用传 统 的 方法来 分析 和描 述难 度非 常大 。为 了解混凝 土结 构 的受力 机理和破 坏过 程 ， 大型有 限 元软 件 Ａ Ｓ Ｓ 在 Ｎ Ｙ
３ 假设混凝 土最初 是各 向 同性材 料 。 ） ４ 除 了 开 裂 和 压 碎 之 外 ， 凝 土 也 会 塑 性 变 ） 混
定义混凝土的强度准则 ， 譬如单向和多向拉压强度 等等。由于混凝土材料 的复杂性 ， 混凝土的强度准
第 ９期
左继 国等 ： 利用 Ａ Ｓ Ｓ—Ｓｌ ６ 元对 钢筋 混凝 土梁 非线 性分 析 ＮＹ ｏｉ ５单 ｄ
１１ ０
则有 考虑 １～ ５个 参 数 的 多 种方 法 。一 般 来 说 ， 强 度 准则 的参数 越 多 ， 混凝 土强 度 性 能 的描 述 就 越 对 准确 。Ｓｌ６ ｏｉ ５单 元 采 用 的 Ｗｉｉｍ Ｗａ ｅ ｄ ｌａ － ｍｋ５参 数 ｌ 强度模 型 ， 中需 要 的 材 料参 数 有 ： 轴 抗 拉 强 度 ， 其 单 单轴 、 双轴 抗压 强 度 ， 水 压力 ， 静 在静 水 压 力 作 用 置 不 均 在
型， 它可以在三维空 间的不同方向分别设定钢筋的 位置 、 角度 、 配筋率 等参数 。
１ １ 材料本构 模型 ． １ １ １ 材料非 线性 本构模型 ．．
匀 的模 型 中 ， 纵筋 密集 的区域设 置为不 同 的体 ， 可将 使用 带筋 的 Ｓｌ６ ｏｄ５单元 ， ｉ 而无纵 筋 区则设 置 为无筋
形， 常采用 Ｄ ｕ ｋｒ ｒｇｒ 服 面模 型模 拟其 塑性 ｒｃｅ —Ｐａｅ 屈 行 为 的应力应 变关 系 。在这 种 情 况下 ， 般 在 假设 一
ANSYS对钢筋混凝土梁的非线性分析
111 材料本构模型
1) 材料非线性本构模型 。 Solid65单元可以使用的本构 关系有等强硬化模型 (multilinear isotrop ic hardening) 、随动 硬化模型 (multilinear kinematic hardening)和 D rucker - Prager 模型 (D - P模型 ) 。在任一应力水平情况下 , 弹塑性应变增
关系 。在这种情况下 , 一般在假设开裂和压碎之前 , 塑性
变形已经完成 。
113 使用方法
在实 际 应 用 中 , 一 般 需 要 为 Solid65 单 元 提 供 以 下
数据 。
1) 实参数 : 设定 Solid65 单元在三维空间各个方向的
钢筋材料编号 、位置 、角度和配筋率 。对于剪力墙 、楼板
参考文献 :
[ 1 ] 陈惠发. 土木工程材料的本构方程 [M ]. 武汉 : 华中科技 大学出版社 , 2001: 192.
[ 2 ] 吕西林 , 金国芳 , 吴晓涵. 钢筋混凝土结构非线性有限元理 论与应用 [M ]. 上海 : 同济大学出版社 , 1997: 72.
[ 3 ] 张 立 明. A lgor、Ansys 在 桥 梁 工 程 中 的 应 用 方 法 与 实 例 [M ]. 北京 ; 人民交通出版社 , 2003: 42～43.
28
图 3 混凝土本构关系
3) 钢筋 E = 211 ×105M Pa, V = 013。 钢筋的直径为 16mm , 钢筋间横向间距为 40mm , 竖向 间距为 20mm。 另外 , 混凝土的张开裂缝的剪切传递系数为 017, 闭合 裂缝的剪切传递系数为 1。 由于对称性 , 只需建立 1 /2 模型即可 , 在对称面上可
利用ANSYS对钢筋混凝土结构的非线性分析
． 用 多线性 等 向强 化模 型 ＭＩＯ模 拟 ， 升段 采用 Ｇ ０ １ — ０ ３ １ 非预 应 力钢 筋混凝 土 梁非线性 分析 Ｓ 上 Ｂ ５０ ０２ ２ ０ 本文梁截面尺寸为 １０ｉ ｑ ２０ｍＴ× ０ ｌ， ２ ｎ × ４ ｌ ３７０ｍｎ 两端采用铰 ｎ ｌ 规 定的公式 ， 降段 采用 Ｅ・Ｈ ｇｅｔ 下 ｏｎ ｓ ｄ建议 的模 型 ， 图 １所 ａ 如
２ １ 网 格 划 分 ．
结构分析 中网格 的疏密及形状对 结果 的好 坏影响很 大 ， 时 有 还会导致计算错误 。 由于本 文为 矩形截 面梁 ， 状规则 ， 形 用控 制
ＳＺ ０ｍ ７ 划分 成六 面体等 参 性材料 ， 以对预应力 和非预应力钢筋混 凝土结 构进行非 线性 分 边长 Ｅ ＩＥ＝５ ｍ划分后 约 １７６个单元 ， 所 单元计算结果较好 。 析 时都属 于材料非线 性 的问题 。Ａ Ｓ Ｓ分 析软件 中有 很多单 ＮＹ
满足工 程设 计 中的精 度 ， 预应力 筋采用 ３ —ｉ ８单元 模拟 ， 粘 ３ 计 算 示例 Ｄ Ｌｎ ｋ 有 用 Ａ Ｓ Ｓ分别对预应力和非 预应力钢 筋混凝土 矩形梁进 行 ＮＹ 结 预应 力筋的预应力采用 降温法 和初应变法分别计算分析 。
１ ２ 本 构关 系的选择 ．
了非线性分析 ， 对计算结果与理论值进行 了比较 ， 并绘制 出跨 中危
从中可以看 出｛ 凝 土开裂荷 载、 昆 钢筋屈服荷 混凝土为弹 塑性 材料 ， 考虑 其非线 性 的影 响 ， 需 分析 时采 用 险点的荷载 位移 曲线 ， 载， 限荷载及相应的跨 中位移值 ， 极 计算 中不考虑 自重的影响。 Ｗｉａ Ｗａｎ ｅ 破坏 准则 ， ｌｍ— ｒｋ ｒ ｌ 混凝 土单 轴 向受压应力一应 变 曲线 采
钢筋混凝土梁ansys分析附命令流
钢筋混凝⼟梁ansys分析附命令流钢筋混凝⼟⾮线性分析2015⼤作业上海交通⼤学陈明1、参数选择梁的截⾯宽度为200mm，上部配置2Φ8受压筋，混凝⼟的净保护层厚度为25 mm（从纵向钢筋外边缘算起），箍筋两端区采⽤8@100的双肢箍，中间区取8@200 双肢箍1）梁的截⾯⾼度选300mm；2）两加载间的距离选1000mm；3）混凝⼟选C30；4）纵向受拉钢筋配筋选218；2、描述选⽤的有限元模型及单元的特点采⽤ansys软件进⾏模拟计算，钢筋混凝⼟模型采⽤分离式模型，不考虑钢筋与混凝⼟之间的相对滑移。
混凝⼟采⽤solid65单元模拟，solid65⽤于模拟三维有钢筋或⽆钢筋的混凝⼟模型。
该单元能够计算拉裂和压碎。
在混凝⼟应⽤中，该单元的实体功能可以⽤于建⽴混凝⼟模型，同时，还可⽤加筋功能建⽴钢筋混凝⼟模型。
另外，该单元还可以应⽤于加强复合物和地质材料。
该单元由⼋个节点定义，每个节点有三个⾃由度:节点坐标系的x，y，z⽅向的平动。
⾄多可以定义三种不同规格的钢筋。
钢筋单元采⽤link180单元模拟，link180是⼀个适⽤于各类⼯程应⽤的三维杆单元。
根据具体情况，该单元可以被看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等等。
本单元是⼀个轴向拉伸⼀压缩单元，每个节点有三个⾃由度:节点坐标系的x，y，z⽅向的平动。
本单元是⼀种顶端铰接结构，不考虑单元弯曲。
本单元具有塑性、蠕变、旋转、⼤变形和⼤应变功能。
缺省时，当考虑⼤变形时任何分析中LINK180单元都包括应⼒刚化选项。
3、描述选⽤的混凝⼟与钢筋粘结滑移本构关系的具体形式、参数等。
钢筋的应⼒应变关系曲线考虑到极限塑性应变最⼤值为0.01,钢筋本构模型采⽤多线性模型kinh，初始弹性模量为Es=200000Mpa，强化系数为0.001。
混凝⼟的应⼒应变关系曲线混凝⼟选⽤各向同性的miso模型，当计⼊下降端时，程序报错，所以只取了前⾯的上升段，⽤5段折线模拟混凝⼟应⼒应变曲线。
钢纤维混凝土梁非线性分析在ANSYS中的实现
型 ,但加入了混凝土的三维强度准则 , 可通过定义
3 个方向的配筋率考虑 3 个方向的钢筋 . Concrete
材料可通过选取非线性模型考虑塑性变形和徐变 ,
Concrete 材料模型的基本参数有开裂截面和裂缝闭
钢筋作为一种金属材料 , 其力学模型相对容易 把握 , 一般采用双线理想弹塑性模型 , 应力应变关
( School of Civil and Architectural Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430072 ,China)
Abstract : In t his paper , t he constit utive models of concrete and reinforcement , as well as t he properties of t heir element and t he models of FEA are discussed. Models are created in APDL language ; and nonlinear analysis for reinforced concrete beams containing steel fibers is carried out by using t he large general st ruct ural analysis software ANS YS. If Solid65 is used toget her wit h ot her element s in ANS YS , and proper constit utive equation and failure criteria of concrete are adopted , t he simulated result s correspond well to t he experimental result s. Key words : ANS YS ; steel fiber reinforced concrete ; beams ; nonlinear analysis
混凝土梁的ANSYS命令流
！ 水＊＊＊＊＊ ＊ ＊＊＊＊＊定义支座垫板的几何特性及材料特性＊＊＊＊＊＊ ＊ ＊
Ｅ ， Ｏ Ｉ４ Ｔ ３ Ｓ ＬＤ ５ ， Ｍ， ３３Ｏ １ ＰＥ， ． ０ Ｘ ， Ｅ
ＳＶ ＡＥ
！＊＊＊＊＊ 建立混凝土梁单元＊＊＊＊ ＊＊＊＊＊＊ ＊＊＊ ＊
附录 ２
Ｂ Ｏ Ｋ ０ Ｌ ０ ２ ， ． ＬＣ ， ０ ． ０ ０ ２ ， ， ５ ， ０ ＢＯ Ｋ ０ Ｌ０ ２ ， ５０ ０ ２ ＬＣ ， ， ５ ０ ３ ， ． ， ． ． ， ０ ＢＯ ＫＯ Ｌ ２ ， ５－ ． ０ ＬＣ ， ０ ５０ ３ ，０ １， ， ． ． ５ ＢＯ Ｋ ０ Ｌ０ ２ ， ５ ０２ ， ５ ＬＣ ， ， ５０ ３ ， ０ ０ ３ ， ． ． ． ． Ｖ Ｅ ， ． Ｓ ＬＡ Ｉ Ｌ ＶＬ ＥＡ Ｉ Ｇ Ｕ， Ｌ
ＳＶ ＡＥ
左翼缘构造筋
Ｌ 部构造钢筋划分网格 ［Ｅ ，， Ｅ，６ １， ＳｌＳ ＬＮ， １， １ Ｉ ６ ＬＥ， ＩＥ， ７１， Ｓ ＬＡ ＬＮ ，１， １ ， ７ ＬＴ ， ， ＡＴ ２ ３ ２ ， ＬＳ Ｚ ， ， ５ Ｅ ＩＥ Ａ Ｌ ００ Ｌ ．
ＬＥ ＩＡ Ｌ Ｍ ＳＩ Ｌ ， ｌ ｌＡＬ 名Ｅ ， Ｌ
Ｋ ２ ， ， ５ ０ １， ， ３ ５ ０ ０ ， ５ ４ ． ． ． Ｌ Ｔ ， ＳＲ ２ ， １ ２ ２ Ｌ Ｔ ， ＳＲ ２ ， ３ ２ ４
！＊＊＊＊＊下面纵向钢筋划分网格＊ ＊＊ ＊ ＊＊＊＊＊＊ ＊ ＊＊
ＬＥ ， ， Ｅ ， ３ １， Ｓ Ｌ Ｓ ＬＮ ， １， ２ Ｉ ５
Ｒ１ ，，
！ 定义混凝土的常数
Ｍ， ， ｅ０弹性模量要根据其他公式求 ＰＥ， ３ ｌ！ Ｘ１２ ４ ．
Ｍ ， Ｙ １０ ２ Ｐ Ｐ Ｘ ， ． Ｒ ， ０ Ｍ ， Ｓ ｌ２Ｅ 密度 ＰＤＮ ， ５３！ Ｅ ，
钢筋混凝土结构Ansys命令流
钢筋混凝土结构Ansys命令流整体式finish/clear/config,nres,2000/prep7!定义单元与材料性质et,1,solid65,,,,,,,1mp,ex,1,13585mp,prxy,1,0.2mp,ex,2,2.0e5mp,prxy,2,0.3fc=14.3ft=1.43tb,concr,1tbdata,,0.5,0.95,ft,fctb,miso,1,,11tbpt,,0.0002,fc*0.19tbpt,,0.0004,fc*0.36tbpt,,0.0006,fc*0.51tbpt,,0.0008,fc*0.64tbpt,,0.0010,fc*0.75tbpt,,0.0012,fc*0.84tbpt,,0.0014,fc*0.91tbpt,,0.0016,fc*0.96tbpt,,0.0018,fc*0.99tbpt,,0.002,fctbpt,,0.0033,fc*0.85tb,biso,2tbdata,,300,0pi=acos(-1)v1=0.25*pi*22*22*1.5/(75*60) v2=0.25*pi*10*10/(75*60)v3=0.25*pi*10*10*9.5/(1000*75) v4=0.25*pi*10*10*9.5/(1000*60) r,1,2,v1,0,90,2,v4,0,0,2,v3,90,0 r,2,2,v2,0,90,2,v4,0,0,2,v3,90,0 r,3,2,v3,90,0！几何建模blc4,,,150/2,300,2000/2 wprota,,-90wpoff,,,60vsbw,allwpoff,,,180vsbw,allwpcsys,-1wpoff,,,50vsbw,allwpoff,,,850vsbw,allwpcsys,-1！定义属性划分单元网格vsel,s,loc,y,0,60vatt,1,1,1vsel,s,loc,y,240,300vatt,1,2,1vsel,s,loc,y,60,240vatt,1,3,1esize,50mshkey,1vmesh,all!device,vector,on/eshape,1 ！此两个命令查看钢筋设置！施加荷载和约束lsel,s,loc,y,0lsel,r,loc,z,900dl,all,,uyasel,s,loc,z,0da,all,symmasel,s,loc,x,75da,all,symmp0=180000q0=p0/150/100asel,s,loc,z,0,50asel,r,loc,y,300sfa,all,1,pres,q0allsel,all!求解控制/soluantype,0nsubst,50outres,all,allautots,onneqit,50cnvtol,u,,0.015solve！进入post1查看结果/post1pldisp,1etable,reb1,smisc,2pletab,reb1/device,vector,onplcrack!时程后处理/post26nsol,2,69,u,yprod,3,2,,,,,,-1prod,4,1,,,,,,p0/1000xvar,3plvar,4分离式! 关闭压碎,keyopt(1)=0,keyopt(7)=1 finish/clear/config,nres,2000/prep7! 定义单元与材料性质et,1,solid65,,,,,,,1et,2,link8mp,ex,1,13585mp,prxy,1,0.2fc=14.3ft=1.43tb,concr,1tbdata,,0.5,0.95,ft,fc tb,miso,1,,11 tbpt,,0.0002,fc*0.19 tbpt,,0.0004,fc*0.36 tbpt,,0.0006,fc*0.51 tbpt,,0.0008,fc*0.64 tbpt,,0.0010,fc*0.75 tbpt,,0.0012,fc*0.84 tbpt,,0.0014,fc*0.91 tbpt,,0.0016,fc*0.96 tbpt,,0.0018,fc*0.99 tbpt,,0.002,fc tbpt,,0.0033,fc*0.85 mp,ex,2,2.0e5mp,prxy,2,0.3tb,biso,2tbdata,,300,0pi=acos(-1)r,1,0.25*pi*22*22r,2,0.25*pi*22*22/2r,3,0.25*pi*10*10r,4,0.25*pi*10*10/2!创建几何模型blc4,,,150/2,300,2000/2 *do,i,1,9 wpoff,,,100vsbw,all*enddowpcsys,-1 wpoff,,,50vsbw,all wpcsys,-1 wprota,,-90 wpoff,,,30 vsbw,all wpoff,,,240 vsbw,all wpcsys,-1 wpoff,30 wprota,,,90 vsbw,all wpcsys,-1!划分钢筋网格elemsiz=50 lsel,s,loc,x,30 lsel,r,loc,y,30 cm,zj,line latt,2,1,2 lesize,all,elemsiz lsel,s,loc,x,75 lsel,r,loc,y,30 cm,zjb,line latt,2,2,2 lesize,all,elemsiz lsel,s,loc,x,30 lsel,r,loc,y,270 cm,jlj,line latt,2,3,2 lesize,all,elemsiz lsel,s,tan1,zlsel,r,loc,y,30,270 lsel,r,loc,x,30,70 lsel,u,loc,z,50 cm,gj,line latt,2,3,2 lesize,all,elemsiz lsel,s,loc,z,0 lsel,r,loc,y,30,270 lsel,r,loc,x,30,70 cm,gjb,line latt,2,4,2 lesize,all,elemsiz lsel,all cmsel,s,zj cmsel,a,zjb cmsel,a,jlj cmsel,a,gj cmsel,a,gjb cm,gj,line lmesh,alllsel,all/eshape,1 eplot!划分混凝土网格vatt,1,,1 mshkey,1 esize,elemsiz vmesh,all allsel,all!施加荷载和约束lsel,s,loc,y,0lsel,r,loc,z,900dl,all,,uyasel,s,loc,z,0da,all,symmasel,s,loc,x,75da,all,symmp0=180000q0=p0/150/100 asel,s,loc,z,0,50 asel,r,loc,y,300 sfa,all,1,pres,q0 allsel,all!求解控制/soluantype,0nsubst,100 outres,all,all autos,onneqit,50cnvtol,u,,0.015 solve！进入post1查看结果/post1set,lastpldisp,1esel,s,type,,2 etable,saxl,ls,1 plls,saxl,saxlesel,s,type,,1/device,vector,on plcrack!时程后处理/post26nsol,2,205,u,y prod,3,2,,,,,,-1 prod,4,1,,,,,,p0/1000 xvar,3plvar,4预应力混凝土结构!实体切分法finish/clear/prep7!定义变量emst=1.95e5as=139tf=180e3denss=7921e-12 emcon=3.45e4 densc=2300e-12r0=9000b=150h=200d0=40dd=200-2*d0 spanl=3000d1=(39-3*sqrt(29))/35*dd-d0 !定义单元与材料性质et,1,solid95et,2,link8mp,ex,1,emconmp,prxy,1,0.2mp,dens,1,denscmp,ex,2,emstmp,prxy,2,0.3mp,dens,2,denssr,1r,2,as,tf/(emst*as)*1.0271!切分体形成力筋线blc4,,,b,h,spanllsel,nonek,9,-10,h-d0k,10,-10,-d1,spanl/2k,11,-10,h-d0,spanll,9,10l,10,11lfillt,13,14,r0lcomb,allk,14,b+10,h-d0l,9,14adrag,13,,,,,,14lsel,allvsba,1,7wpoff,b/2wprota,,,90vsbw,allwpcsys,-1 wpoff,,,spanl/2 vsbw,all!划分单元网格lsel,s,radius,,r0 lsel,r,loc,x,b/2latt,2,2,2lesize,all,40 lmesh,allesize,40vatt,1,1,1 mshape,0 mshkey,1 vmesh,allallsel,all!定义约束和荷载并求解lsel,s,loc,z,0lsel,a,loc,z,spanl lsel,r,loc,y,0dl,all,,uydk,kp(0,0,0),ux,,,,uz dk,kp(0,0,spanl),ux allsel,all/soluacel,,9800solvefinish!查看结果/post1pldisp,1etable,sigs,ls,1 plls,sigs,sigs,1 path,kzhx,2 ppath,1,,0,0,spanl/2 ppath,2,,b,0,spanl/2 pdef,sigc,s,z plpath,sigcpath,kzsx,2ppath,1,,b/2,0,spanl/2 ppath,2,,b/2,h,spanl/2 pdef,sigc,s,z plpath,sigc!节点耦合法finish/clear/prep7!定义变量emst=1.95e5as=139tf=180e3denss=7921e-12 emcon=3.45e4 densc=2300e-12r0=9000b=150h=200d0=40dd=200-2*d0spanl=3000d1=(39-3*sqrt(29))/35*dd-d0 !定义单元与材料性质et,1,solid95et,2,link8mp,ex,1,emconmp,prxy,1,0.2mp,dens,1,denscmp,ex,2,emstmp,prxy,2,0.3mp,dens,2,denssr,1r,2,as,tf/(emst*as)*1.0271!定义单元与材料性质et,1,solid95et,2,link8mp,ex,1,emconmp,prxy,1,0.2mp,dens,1,denscmp,ex,2,emstmp,prxy,2,0.3mp,dens,2,denssr,1r,2,as,tf/(emst*as)*1.01225!分别创建体和力筋线blc4,,,b,h,spanllsel,nonek,9,b/2,h-d0k,10,b/2,-d1,spanl/2k,11,b/2,h-d0,spanll,9,10l,10,11lfillt,13,14,r0lcomb,all wpoff,,,spanl/2lsbw,allcm,sline,linelsel,allvsbw,allwpcsys,-1!分别划分单元网格cmsel,s,slinelatt,2,2,2lesize,all,40lmesh,allesize,40vatt,1,1,1lsel,s,length,,h lesize,all,,,10lsel,allmshape,0mshkey,1vmesh,all!定义节点耦合自由度cmsel,s,slinensll,s,1cm,gsnode,node*get,senum,node,,count *dim,snode,,senum*dim,cnode,,senum*get,nodei,node,,num,min snode(1)=nodei*do,i,2,senumsnode(i)=ndnext(snode(i-1)) *enddoallsel,allcmsel,u,gsnode*do,i,1,senumnodei=snode(i)nodej=nnear(nodei) cnode(i)=nodejnsel,u,,,nodej*enddoallsel,all*do,i,1,senumcp,next,all,snode(i),cnode(i) *enddo!定义约束和荷载并求解lsel,s,loc,z,0lsel,a,loc,z,spanllsel,r,loc,y,0dl,all,,uydk,kp(0,0,0),ux,,,,uzdk,kp(0,0,spanl),ux allsel,all/soluacel,,9800solvefinish!查看结果/post1pldisp,1etable,sigs,ls,1 plls,sigs,sigs,1 path,kzhx,2 ppath,1,,0,0,spanl/2 ppath,2,,b,0,spanl/2 pdef,sigc,s,z plpath,sigcpath,kzsx,2ppath,1,,b/2,0,spanl/2 ppath,2,,b/2,h,spanl/2 pdef,sigc,s,z plpath,sigc!约束方程法finish/clear/prep7!定义变量emst=1.95e5as=139tf=180e3denss=7921e-12 emcon=3.45e4 densc=2300e-12r0=9000b=150h=200d0=40dd=200-2*d0spanl=3000d1=(39-3*sqrt(29))/35*dd-d0 !定义单元与材料性质et,1,solid95et,2,link8mp,ex,1,emconmp,prxy,1,0.2mp,dens,1,denscmp,ex,2,emstmp,prxy,2,0.3mp,dens,2,denssr,1r,2,as,tf/(emst*as)*1.0271!定义单元与材料性质et,1,solid95et,2,link8mp,ex,1,emconmp,prxy,1,0.2mp,dens,1,denscmp,ex,2,emstmp,prxy,2,0.3mp,dens,2,denssr,1r,2,as,tf/(emst*as)*1.01225!分别创建体和力筋线blc4,,,b,h,spanllsel,nonek,9,b/2,h-d0k,10,b/2,-d1,spanl/2k,11,b/2,h-d0,spanl l,9,10l,10,11lfillt,13,14,r0 lcomb,all wpoff,,,spanl/2 lsbw,allcm,sline,linelsel,allvsbw,allwpcsys,-1!分别划分单元网格cmsel,s,slinelatt,2,2,2lesize,all,40 lmesh,allesize,40vatt,1,1,1lsel,s,length,,h lesize,all,,,10lsel,allmshape,0 mshkey,1 vmesh,all!定义约束方程cmsel,s,slinensll,s,1ceintf,,ux,uy,uz allsel,all!定义约束和荷载并求解lsel,s,loc,z,0lsel,a,loc,z,spanl lsel,r,loc,y,0dl,all,,uydk,kp(0,0,0),ux,,,,uz dk,kp(0,0,spanl),ux allsel,all/soluacel,,9800solvefinish!查看结果/post1pldisp,1etable,sigs,ls,1 plls,sigs,sigs,1 path,kzhx,2 ppath,1,,0,0,spanl/2 ppath,2,,b,0,spanl/2 pdef,sigc,s,z plpath,sigcpath,kzsx,2ppath,1,,b/2,0,spanl/2 ppath,2,,b/2,h,spanl/2 pdef,sigc,s,z plpath,sigc。
基于ANSYS的钢筋混凝土梁非线性分析若干问题研究
２０ １ １ ４月 年
水利 与建 筑工程 学报
０ ｆⅥ ｔｒＲｅｏ ｒｅ ｎ ｃ ｅ ｔｒ ］ ｅ ｓ ｕ ｃ ｓａ ｄ Ａｒ￣ｔｃｕ ａ
Ｖ０ ． ｏ ２ １９ Ｎ ． ｐ ．， ｒ ２０１１
基 于 Ａ Ｓ Ｓ的 钢 筋 混 凝 土 梁 非 线 性 ＮＹ 分 析 若 干 问题 研 究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｏ ｌＳｅ ｅ ａ ｏ ｌ ｍｓ ａ ｏ ｔＮｏ ｌｎ ａ ｓ ａ ｃ ｉ ｖ ｒ ｌＰｒ ｂ ｅ ｂ ｕ ｎ ｉ ｅ ｒ Ａｎａ ｙ ｉ ｆ ｌ ｓｓ ｏ ＲＣ ａ ｓ Ｂａ ｅ ｎ ＡＮＳ Ｂｅ ｍ ｓ ｄ ｏ ＹＳ
ＧＡ０ ，Ｚ Ｌｉ ＥＮＧ ａ ． ｕ ２ Ｗ ＡＮＧ ｎ ２ Ｘｉｏ ｙ ｎ Ｙｏ ｇ
单元选择 、 材料本构关系 、 加速 收敛等若干 问题 ， Ａ Ｓ Ｓ对一钢 筋混凝土简 支梁进 行非线 性分析 ， 用 ＮＹ 研 究梁荷载与跨中挠度关系 、 刚度变化及裂缝 发展形态 ， 为类似的模 拟分析提供可靠 的理论依据 。
关 键 词 ：Ａ Ｓ Ｓ 钢 筋 混 凝 土 梁 ； 线 性 ；有 限元 ＮＹ； 非 中 图分 类 号 ： Ｕ ７ ． Ｔ ３５ １ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１７— １４ （０ １ｏ—０ ９—０ ６２ １４ ２ １）２ ０２ ３
０ 前
言
１ 非线性分析时应注 意的若干问题
１ １ 关 于模 型 ．
钢筋混 凝土 是土木 行业 中应用 最广泛 的工程 材 料， 其性 质 复 杂 ， 料 非 线 性 和几 何 非 线 性 同 时存 材
钢筋混 凝土 有限元 模 型根据 钢筋 的处理方 式主
在 。用传 统方法 分 析 往往 难 度 较 大 ， 有 限元 方 法 而 在钢筋 混凝 土非线性 分析 中显示 出越来 越 大的实用
基于ANSYS的钢筋混凝土结构非线性有限元分析
2、应力-应变曲线：描述了混凝土和钢筋的在往复荷载作用下的变形和能量吸收能力，显示 了结构的塑性变形和损伤演化过程。
参考内容
引言
钢筋混凝土结构在建筑工程中具有重要地位，其非线性行为对结构性能影响 显著。因此，进行钢筋混凝土结构的非线性有限元分析对于预测结构响应、优化 结构设计具有实际意义。本次演示将根据输入的关键词和内容，建立钢筋混凝土 结构非线性有限元分析模型，并详细描述分析过程、结果及结论。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构 非线性有限元分析
基本内容
引言：
钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑工程的重要材料，其非线性力学行为 对结构设计的安全性和稳定性具有重要影响。为了精确模拟钢筋混凝土结构的真 实行为，需要借助先进的数值计算方法，如非线性有限元分析。ANSYS作为一种 广泛使用的有限元分析软件，为钢筋混凝土结构的非线性分析提供了强大的支持。
对于钢筋混凝土，其非线性行为主要来自两个方面：混凝土的本构关系和钢 筋与混凝土之间的相互作用。在非线性有限元分析中，需要建立合适的模型来描 述这些行为。例如，可以采用各向异性本构模型来描述钢筋混凝土的力学行为， 该模型可以捕捉到材料在不同主应力方向上的不同响应。
二、ANSYS中混凝土本构关系研 究
在进行荷载试验时，通过施加不同大小和方向的荷载，检测结构的变形和破 坏过程。采用静力荷载试验和动力荷载试验两种方式，分别模拟实际结构在不同 荷载条件下的响应。在试验过程中，记录各阶段的位移、应变和荷载数据。
在进行有限元分析时，采用ANSYS软件对试验数据进行模拟分析。首先进行 模态分解，了解结构的基本振动特性。随后进行屈曲分析，预测结构的失稳趋势。 通过调整模型参数和网格划分，对比分析不同方案下的有限元计算结果，为结构 的优化设计提供依据。
钢-混凝土组合梁非线性分析在ANSYS中的实现
蕊 瓣 耪露壤 旃 － ÷ 囊凌
钢 一混 凝 土 组 合 梁 非 线 性 分 析 在 ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ中 的 实现
余 小红 ， 许 伟 ， 程神辉
（ 阳建 筑大 学土 木 工程 学 院 ， 宁沈 阳 １ ０ ６ ） 沈 辽 １ ８ １
轴心受压应 力 一应变 曲线 的数学 模型 ， 将上升段 取为 二次抛 物线 ， 降段取 为斜 直线（ 图 １ 。用公 式表示为 ： 下 如 ） （ ＝ ２ 一（ ／ ０ ｊ （ ≤ ） ｒ ［ ／ 。 。 ） ０ （） １
（） ２
２ 有 限元 模型 的建立
２ １ 单 元 的 介 绍 ．
ｌｌ Ｏ
维普资讯
增加 了针对混凝 土的性 能参数和组 合式 钢筋模 型。Ｃ ｎｒｔ ｏｃｅ ｅ 材料可通过选取 非线 性模 型考 虑塑 性变 形 和徐 变 ， ｏｃｅ Ｃ ｎｒｔ ｅ
于峰值应力 时的应变 ， 取 。 ．０ ； 为极 限压应 变 ， ＝０ ０ ２ 取
＝０． ０３ ０ ８。
？ 凝 土的失效准则 ， Ｎ Ｙ 昆 Ａ Ｓ Ｓ中 凝 土材料可 以预测脆 性 昆 材料的失效行为。同时考虑 了开裂 和压碎失效 的模拟 。多
四ＪＩ 筑 Ｉ 建
第２ ７卷 ４期
２０ ．８ ０７０
裂和压 溃现象。它是在三维八节点单元 Ｓ ＬＤ ５的基础上 ， Ｏ Ｉ４
［ 收稿 日期］０ ６—０ ２０ ９—２ ３ ［ 基金项 目］ 建设部科技项 目（ ｓ ｓ一１ ） ０ —Ｋ ３ ［ 作者简 介 ］ 小 红 （ ９ １～） 女 ， 士 研 究 生 ； 伟 余 １８ ， 硕 许
（９ １ ， ， １７ ～） 女 副教 授 。
式中： Ｆ是主应力 （ ｐ ， ） ｘ＇ 的函数 ； Ｓ表示 失效 面 ， 是关于主应力及／ ＝
基于ANSYS程序的型钢钢筋混凝土梁非线性有限元分析
Ｔａｂｌｅ １
表１计算结果与试验对比 Ｃｏｎｔ瑚毗ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｌｃｌｌｌａｔｅｄ ｒ鹤ｌｌｌｔｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
万方数据
Байду номын сангаас
增刊
林艺勇，等：基于ＡＮｓＹｓ程序的型钢钢筋混凝土梁非线性有限元分析
３．１梁的变形 从加载至破坏时梁跨中的挠度如图３所示．
由图中可见，由ＡＮＳＹＳ所算的与试验结果非常吻 合，从图中还可以看出，由于型钢的存在，Ｐ—ｆ曲 线中并没有明显的转折点．
中图分类号：Ｔｕ３９８
文献标识码：Ａ
文章编号：０３６７—６２３４（２００３）增刊一０１１３—０３
ＮｏＩｌｌｉｎｅａｒ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｂｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｅａｍｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＮＳＹＳ ｐｒｏｇｒａｍ
ＬＩＮ Ｙｉ—ｙｏｎ９１，ＸＵＥ Ｊｉａｎ．ｙａｎ９１，ＺＨＡＯ Ｈｏｎｇ—ｔｉｅｌ，ＬＩ Ｘｉａｏ—ｌａｎ２，ＹＡＮＧ Ｙｏｎ９１
Ｆｉｇ．３ Ｐ—ｆ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ＳＲＣＢ一１ａ ｂｅａｍ
３．２混凝土的裂缝开展情况及型钢的应力状态 本文在程序调试过程中发现，如果把混凝土
抗压强度开关打开时，在较小荷载作用下模型即 宣告破坏．同时考虑到混凝土在较大压力作用下 由于泊松效应的影响将在横向方向产生裂缝（在 这里定义为次生受拉裂缝）并最终引起混凝土的 破坏．因此在本文中不考虑混凝土的压碎能力，而 通过混凝土的开裂方式来控制模型的破坏．
（２）本文在用ＡＮＳＹＳ建摸过程中不考虑混 凝土的压碎能力而改用次生受拉裂缝来控制混凝 土单元破坏的方法是可行的．
（３）用ＡＮＳＹＳ程序所模拟的破坏荷载比试 验测得的偏小（５．７５％一一１０％）．
基于ANSYS的钢筋混凝土梁非线性分析
ｅ ■ — 一 ｎ ｂ
ｅ ～
一
— —１
ｎｎ
一
： ｏ． ’ ｕ ・Ｖ ０ Ｏ
—
，
。
Ｈ
１ ４ １ ０
Ｊｙ
３ 瓦
Ｈ
＇
： ２． ３ × １ ９４ ０－２ Ｉ ＝ Ｄ
＝０４ ４ １ １ ． ０ × ０。。 。
２ 钢 筋 混凝土 简支梁 非线 性分 析 实例
文献标识码 ： Ａ 开裂荷载 ：
Ａ ＝１７ Ｒ ， ４ ｌ ，Ｅ ＝ ．６。 ： ５ １ Ａ ＝１１０ｉｎ 口 ＝ ｍ ２ ｎ２ ６６７
ａ ＝ ｂ ＾一 ｈ 一 ＝ ０ １ ０． ５× ３
．
程 的基础上 ， 着重对一根典型 的钢筋混凝 土简支梁进行非线性 全 过程分析 ， 得到梁的荷载一跨中挠度 曲线 ， 对简支梁 的刚度 变化 规
变 关 系 。该 关 系 表 达 式 众 多 ， 参 考 相 关 资 料 或 规 范 选 取 ， 议 可 建 采 用 Ｇ ０ １ —０ ２推 荐 公 式 或 Ｈ ｎｎｓａ 公 式 ｌ 。 Ｂ５ ０ ０２ ０ ｏ ｇ ｅｔｄ ２ 』
Ａｓ ｌ Ｄ＝
＝
ａ＝４ ｌ ，： ３ ｎ，ｎ ５ ｌ， ｓ １Ｔｎ＆ ＝ ５ －ｈ ＝２９ － Ｉ Ｉ ｍｉ ｍｎ
第３ ６卷 第 ３期
２ ０ １０年 １月
Ｓ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ Ｈ ＴＥ（ ＵＲＥ
山 西 建 筑
Ｖ０． ６ Ｎｏ ３ Ｊ３ ．
Ｊｎ ２ １ ａ． ００
・６ ・ ５
文 章 编 号 ：０ ９６２ （０ ０ ０ —０ ５０ １０ ８ ５２ １ ）３０ ６ —２
关 键 词 ： ＮＳ Ｓ软 件 ， 线 性 有 限 元 分 析 ， 论 计 算 Ａ Ｙ 非 理
ANSYS在预应力钢筋混凝土结构非线性分析中的应用
ANSYS在预应力钢筋混凝土结构非线性分析中的应用一、本文概述随着现代建筑技术的不断发展，预应力钢筋混凝土结构因其独特的性能优势，如高强度、高刚度、良好的耐久性等，被广泛应用于桥梁、高层建筑、大坝等各类工程结构中。
然而，这种结构的非线性行为，特别是在承受复杂荷载和预应力作用下的表现，使得其设计和分析变得复杂而具有挑战性。
因此，寻求一种有效的工具和方法来进行预应力钢筋混凝土结构的非线性分析至关重要。
本文旨在探讨ANSYS软件在预应力钢筋混凝土结构非线性分析中的应用。
我们将简要介绍预应力钢筋混凝土结构的基本原理和特点，以及非线性分析的必要性。
然后，我们将详细阐述ANSYS软件的基本框架、功能模块以及其在非线性分析中的优势。
接着，我们将通过具体案例，展示如何使用ANSYS软件进行预应力钢筋混凝土结构的建模、预应力施加、荷载加载以及结果的后处理。
我们将对ANSYS在预应力钢筋混凝土结构非线性分析中的效果进行评估，并讨论其在实际工程应用中的潜力和限制。
通过本文的研究，我们期望能为工程师和研究人员提供一种利用ANSYS软件进行预应力钢筋混凝土结构非线性分析的有效方法，为相关工程实践提供理论支持和实际指导。
二、ANSYS软件简介ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种工程领域的分析，包括结构、流体、电磁、热传导等多物理场耦合问题。
它以其高度的准确性、稳定性和广泛的应用领域而受到工程师和研究人员的青睐。
ANSYS提供了丰富的单元库和材料模型，使得用户可以准确地模拟各种复杂的工程问题。
在预应力钢筋混凝土结构的非线性分析中，ANSYS凭借其强大的非线性求解能力和丰富的材料模型库，可以模拟钢筋与混凝土之间的相互作用，以及预应力对结构性能的影响。
通过定义合适的材料本构关系、非线性行为以及接触关系，ANSYS可以对预应力钢筋混凝土结构在受力过程中的应力分布、变形行为以及破坏模式进行精确的预测。
ANSYS还提供了丰富的后处理功能，可以帮助用户直观地展示和分析仿真结果，如应力云图、变形云图、荷载-位移曲线等，从而帮助用户深入了解结构的受力性能和破坏机理。
钢混凝土组合柱子ANSYS分析建模命令流
!注参数命名：h（高度），w（宽度），t（厚度），sec（代表截面信息）!单位：mm!柱截面尺寸HW300(截面高度)*300(翼缘宽度)*10(腹板厚度)*15(翼缘厚度) hw_sec_h = 300hw_sec_w = 300hw_sec_t1 = 10hw_sec_t2 = 15!梁截面尺寸HN250*125*6*9hn_sec_h = 250hn_sec_w = 125hn_sec_t1 = 6hn_sec_t2 = 9!T型肋加强板尺寸HT75*125*6*9ht_sec_h = 75ht_sec_w = 125ht_sec_t1 = 6ht_sec_t2 = 9ht_l = 1000 !长度!混凝土板厚度尺寸con_sec_t = 120 !(修改）!模型整体尺寸mod_h = 3000 !模型的高mod_w1 = 640 !模型横向宽度原3000mod_w2 = 5100 !模型纵向宽度!其他参数rebar_vr = 0.014 !体积率（配筋率）为1.4％（修改）!横向钢筋？？？6@200??nail_dis = 100 !栓钉间距为100mm （修改）gridding = 100 !网格steelbar = 200 !钢筋间隔concrete.mac!-------------------------------------------------------------------!model1,钢筋全部由实常数定义的配筋率!先运行参数定义命令define.mac/FILNAME,model,0/prep7!定义属性et,1,solid65,,,,,,3 !定义混凝土板单元KEYOPT(6) 混凝土非线性解输出控制:3 -- 同时还给出积分点的解et,2,SHELL181 !定义钢梁单元et,3,combin39,,,0 !定义弹簧单元combin39et,4,solid45 !定义垫板单元(增加垫块以消除混凝土单元的应力集中)et,5,link8 !定义link8单元mp,ex,1,3E4 !定义混凝土板的弹性模量N/mm2mp,prxy,1,0.2 !定义混凝土板的泊松比mp,dens,1,2.6e-9 !定义混凝土板的密度mp,ex,2,2.06E5 !定义钢梁的弹性模量mp,prxy,2,0.3 !定义钢梁的泊松比mp,dens,2,7.8e-9mp,ex,3,2.0E5 !定义钢筋的弹性模量mp,prxy,3,0.3 !定义钢筋的泊松比mp,dens,3,7.85e-9mp,ex,4,2.02E5 !定义垫板材料特性mp,prxy,4,0.3tb,miso,1 !混凝土屈服准则*do,i,1,17,1*if,i,LE,7,THENx=0.0001*2*iy=(2.07*(x/1.58e-3)+(3-2*2.07)*(x/1.58e-3)*(x/1.58e-3)+0.07*(x/1.58e-3)*(x/1.58e-3)*(x/1.58e-3))*26.1*ELSExtemp=0.0001*2*i/1.58e-3x=0.0001*2*iy=xtemp*26.1/(1.13*(xtemp-1)*(xtemp-1)+xtemp)*ENDIFtbpt,,x,y*enddotbpt,,0.0002,6!该处将0.0033改为了0.0035tbpl,miso,1tb,concr,1 !混凝土破坏准则tbdata,,0.6,1.0,2.61,-1!混凝土材料的前四个实常数的含义!1 裂缝张开剪力传递系数.!2 裂缝闭合剪力传递系数!3 单轴抗拉强度!4 单轴抗压强度! 当变量3（4）被设为-1时表示混凝土无开裂（无压碎）tb,bkin,2,1,2 !激活钢梁的温度特性？？？mkintbdata,,235,2000tbpl,bkin,2tb,bkin,3,1,2 !激活钢筋的温度特性tbdata,,335,2000 !320屈服应力，10代表屈服后的切线模量tbpl,bkin,3r,1,3,rebar_vr,0,0,0,0 !体积率，方向角3是什么意思？!r,1,3,0.0089,90,90,3,0.007819rmore,0,0 !定义混凝土板实常数（三个方向的钢筋）!定义钢梁腹板厚度r,2,hw_sec_t1,hw_sec_t1,hw_sec_t1,hw_sec_t1 !定义钢梁腹板厚度(柱子)r,3,hn_sec_t1,hn_sec_t1,hn_sec_t1,hn_sec_t1 !定义钢梁腹板厚度(水平梁)!定义钢梁上下翼缘的厚度r,4,hw_sec_t2,hw_sec_t2,hw_sec_t2,hw_sec_t2 !定义钢梁上下翼缘的厚度(柱子) r,5,hn_sec_t2,hn_sec_t2,hn_sec_t2,hn_sec_t2 !定义钢梁上下翼缘的厚度(水平梁)r,6,0,0,0.02,4607.0,0.04,6765.5 !定义弹簧的荷载变形曲线rmore,0.05,7651.1,0.06,8457.1,0.07,9201.7rmore,0.08,9896.9,0.09,10551.2,0.1,11170.8rmore,0.2,16154.6,0.3,19890.4,0.4,22932.2rmore,0.5,25506.4,0.6,27734.7,0.7,29692.3rmore,0.8,31430.3,0.9,32985.4,1,34385.1rmore,2,43095.0,4,100000,!3,46937.7,4,50000,r,7,12 !定义link8单元的面积!*KEYOPT,3,1,0KEYOPT,3,2,0KEYOPT,3,3,2KEYOPT,3,4,0KEYOPT,3,6,0!*!********************************************************************** !开始建立几何模型!********************************************************************** !先建柱子!********************************************************************** wpcsys,-1,0csys,4 !在局部坐标系中建立柱子模型wpoffs,-(mod_w1+hw_sec_w*0.5),-mod_w2*0.5,0wprota,,90 !(positive Y toward Z)wpoffs,,,-hw_sec_h*0.5blc4,0,0,hw_sec_w,mod_h+con_sec_twpoffs,,,hw_sec_hblc4,0,0,hw_sec_w,mod_h+con_sec_twprota,,,90 !(positive Z toward X)wpoffs,,,hw_sec_w*0.5blc4,0,0,hw_sec_h,mod_h+con_sec_taptn,allasel,allwpcsys,-1,0wpoffs,,,mod_h-hn_sec_t2*0.5asbw,allwpoffs,,,-hn_sec_hasbw,all!!!!!纵梁wpcsys,-1,0csys,4 !在局部坐标系中建立纵梁模型asel,invert !反选wpoffs,-mod_w1,-mod_w2*0.5,mod_h-hn_sec_t2*0.5blc4,-hn_sec_w*0.5,-hw_sec_h*0.5,hn_sec_w,(mod_w2+hw_sec_h)*0.5wpoffs,,,-hn_sec_hblc4,-hn_sec_w*0.5,-hw_sec_h*0.5,hn_sec_w,(mod_w2+hw_sec_h)*0.5 wprota,,,-90 !(positive Z toward X)blc4,0,-hw_sec_h*0.5,hn_sec_h,(mod_w2+hw_sec_h)*0.5cm,hn_temp,areawpcsys,-1,0!agen,3,hn_temp,,,mod_w1aptn,allasel,all!!切割梁wpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,-(mod_w2+hn_sec_w)*0.5,mod_h-hn_sec_t2*0.5 wpro,,90wpro,,,90wpoffs,,,-hn_sec_w*0.5asbw,allwpoffs,,,hn_sec_wasbw,allaptn,all!混凝土板wpcsys,-1,0csys,4 !在局部坐标系中建立柱子模型wpoffs,-mod_w1,-(mod_w2+hw_sec_h)*0.5,mod_hblc4,-mod_w1*0.5,0,mod_w1,(mod_w2+hw_sec_h)*0.5,con_sec_t!切体wpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,-mod_w2*0.5,mod_h-hn_sec_t2*0.5wpro,,90!vsbw,all!wpoffs,,,-hw_sec_h*0.5!vsbw,allwpro,,,90vsbw,allwpoffs,,,-hn_sec_w*0.5vsbw,allwpoffs,,,hn_sec_wvsbw,all!!!付属性ALLSEL,BELOW,VOLUasel,invertcm,gangjiegou,areawpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,-(mod_w2+hn_sec_h)*0.5,mod_h-hn_sec_t2*0.5 asel,r,loc,z,wpoffs,,,-hn_sec_hasel,a,loc,z,cm,hnsect2,areaAA TT, 2, 5, 2, 0, !!!!梁翼缘cmsel,s,gangjiegou,areacmsel,u,hnsect2,areawpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,-mod_w2*0.5,mod_h-hn_sec_t2*0.5asel,r,loc,y,hw_sec_w*0.5+0.001,mod_w2cm,hnsect1,areaAA TT, 2, 3, 2, 0, !!!!!梁腹板cmsel,s,gangjiegou,areacmsel,u,hnsect2,areacmsel,u,hnsect1,areacm,hwall,areaasel,r,loc,x,cm,hwsect1,areaAA TT, 2, 2, 2, 0, !!!!!柱子腹板cmsel,s,hwall,areacmsel,u,hwsect1,areaAA TT, 2, 4, 2, 0, !!!!!柱子翼缘!!!!钢结构网格cmsel,s,gangjiegou,areaESIZE,gridding,0,AMESH,allnummrg,all!!!!!!!选钢筋切体wpcsys,-1,0allsel,allKWPA VE, 33wpoffs,,,-20vsbw,allwpcsys,-1,0KWPA VE, 33wpoffs,20,wpro,,,90vsbw,all*do,i,1,mod_w1/steelbar,1 wpoffs,,,steelbar !!!!!!改了vsbw,all*enddo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!体模型save.amesh!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!选钢筋的线wpcsys,-1,0allsel,allKWPA VE, 33wpoffs,20,,-20lsel,r,loc,zcm,ltemp,line !选出那一层的线lsel,r,loc,x,0cm,ltemp1,linecmsel,s,ltemp,line*do,i,1,mod_w1/steelbar,1lsel,r,loc,x,i*steelbarcmsel,a,ltemp1,linecm,ltemp1,linecmsel,s,ltemp,line*enddocmsel,s,ltemp1,lineLATT,3,7,5, , , ,ESIZE,gridding,0,LMESH,all!!!!!!!!!!!!!!!!!体单元allsel,allESIZE,gridding,0,V ATT, 1, 1, 1, 0 !体属性vmesh,all!**************************************************** !加弹簧、耦合!上混泥土板!***************************type,3 !设定弹簧单元real,6wpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,nsel,s,loc,xnsel,r,loc,y,0,-(mod_w2-hw_sec_w)*0.5 !!1400nsel,r,loc,z,mod_h-0.001,mod_h+0.001cm,enod,node*get,max0,node,0,count !max1=15*dim,ojd0,,max0*dim,jd0,,max0*get,nod0,node,0,num,minojd0(1)=nod0*do,i,2,max0ojd0(i)=ndnext(ojd0(i-1))*enddoallsel,allnsel,allcmsel,u,enod*do,i,1,max0nod0=ojd0(i)j0=nnear(nod0)jd0(i)=j0*enddonsel,all*do,i,1,max0e,ojd0(i),jd0(i)*enddoallsel,all!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!node(x,y,z) !返回最近节点的编号!nnear(n) !返回最接近n的节点编号!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!耦合纵梁节点wpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,!nsel,r,loc,y,0,-2400 !!1400nsel,r,loc,z,mod_h-0.001,mod_h+0.001nsel,r,loc,x,-hn_sec_w*0.5,hn_sec_w*0.5cm,cmljnod,node*get,max1,node,0,count !max1=15*dim,ojd,,max1*dim,jd,,max1*get,nod1,node,0,num,minojd(1)=nod1*do,i,2,max1ojd(i)=ndnext(ojd(i-1))*enddoallsel,allnsel,allcmsel,u,cmljnod*do,i,1,max1nod1=ojd(i)j=nnear(nod1)jd(i)=j*enddonsel,allji = 1*do,i,1,max1cp,ji,ux,ojd(i),jd(i)cp,ji+1,uz,ojd(i),jd(i)ji=ji+2*enddoallsel,all!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!node(x,y,z) !返回最近节点的编号!nnear(n) !返回最接近n的节点编号!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!耦合端部节点wpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,nsel,s,loc,x,-hn_sec_w*0.5,hn_sec_w*0.5nsel,r,loc,y,-(mod_w2+hw_sec_w)*0.5 ,-(mod_w2-hw_sec_w)*0.5 !!1400nsel,r,loc,z,mod_h-0.001,mod_h+0.001cm,egnod,node*get,max2,node,0,count !max1=15*dim,ojd2,,max2*dim,jd2,,max2*get,nod2,node,0,num,minojd2(1)=nod2*do,i,2,max2ojd2(i)=ndnext(ojd2(i-1))*enddoallsel,allnsel,allcmsel,u,egnod*do,i,1,max2nod2=ojd2(i)j2=nnear(nod2)jd2(i)=j2*enddonsel,allji2 = ji + 1*do,i,1,max2cp,ji2,uy,ojd2(i),jd2(i)ji2=ji2+1*enddoallsel,all!!!!!!!!!!!载荷wpcsys,-1,0nsel,s,loc,z,D,all, , , , , ,ALL, , , , ,!ACEL,0,0,0,nsel,s,loc,y,D,all, , , , , ,UY, , , , ,allsel,allwpcsys,-1,0wpoffs,-mod_w1,-(mod_w2-hw_sec_h)*0.5,mod_h-hn_sec_t2*0.5 nsel,r,loc,z,nsel,r,loc,x,nsel,r,loc,y,0,mod_h-hn_sec_t2*0.5cm,N_load,nodeallsel,allwpcsys,-1,0!cmsel,s,N_load,node!*get,Nnod,node,0,count!*Dim,Nodes,array,Nnod!*get,Nd,node,0,num,min!*do,I,1,Nnod,1! Nodes(I)=Nd! F,Nd,FZ,-11000 !!!!!2000-20000 ! Nd=NDNEXT(Nd)!*ENDDO!!SFTRAN!allsel,all!wpcsys,-1,0!!/sol!cnvtol,f,,0.05,2 !定义收敛条件,使用缺省的V ALUE!!nsubst,50 !定义子步数!outres,all,all !输出每一子步的结果!autots,1 !打开自动时间步控制!lnsrch,1 !打开线性搜索!ncnv,2 !如果不收敛时结束而不退出!!neqit,50 !每一子步中方程的迭代次数限值!pred,on !打开预测器!!ANTYPE,0!NLGEOM,1!NSUBST,100,0,0!OUTRES,ERASE!OUTRES,ALL,LAST!AUTOTS,-1.0!PSTRES,1!TIME,20。
基于ANSYS的钢筋混凝土梁的非线性分析
基于ANSYS的钢筋混凝土梁的非线性分析摘要：本文主要通过介绍混凝土的本构模型，利用SOLID65号单元阐述ANSYS如何实现钢筋混凝土梁的建模，开裂，破坏等受力性能。
关键词：混凝土，有限元，非线性The Nonlinear Analysis of Reinforced-Concrete Beam Based On AnsysDang Jianping(Baotou Construction engineering cost can administer station, Baotou 014010)Abstract:By introducing the concrete constitutive model,the paper expounds ANSYS how to realize the modeling, craze, destructive force performance of the reinforced concrete beam using SOLID65 Element.Keywords: concrete, finite element, nolinear1 SOLID65单元的材料属性ANSYS的SOLID65单元是专为混凝土，岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料开发的单元。
它可以模拟混凝土中的加强钢筋（或玻璃纤维，型钢等），以及材料的抗裂和压溃现象。
SOLID65单元最多可定义3种不同的加固材料，即此单元允许同时拥有四种不同的材料。
混凝土材料具有开裂，压碎，塑性变形和蠕变的能力；加强材料则只能受拉压，不能承受剪切力。
2 材料本构关系模型2.1 混凝土本构模型根据弹塑性理论建立混凝上的本构关系时，必须对屈服，条件流动法则、硬化法则即塑性模型三要素做出基本假定。
ANSYS弹塑性本构关系主要使用Mises 屈服准则或Drucker-Prager屈服准则。
2.2 混凝土破坏准则混凝土模型采用Willam-warnke五参数破坏准则，破坏面通过以及在静水压力p下的来定义。
ansys建模实例-混凝土箱梁(命令流)
/TITLE, BRIDGE XX/PREP7! 定义单元类型ET,1,SHELL63ET，2，SOLID45ET,3,LINK8!定义1,钢,2，混凝土，3,无限刚度MP，EX,1,2.1E11MP,DENS,1,7。
8E3MP,PRXY,1，0.3mp,alpx,1,1.0e—5MP，EX,2，3。
5E10MP，DENS，2,2.6E3MP,PRXY，2，0。
1667MP，EX，3，3。
5E15MP,DENS,3，7.8E3MP，PRXY，3,0。
3*set,nz，154!定义箱梁N1R,1,7，7，7,7!定义箱梁N2R,2,8,8,8，8!定义箱梁N3R,3，4，4,4，4!定义混凝土solid65的实常数R, 4!定义钢绞线的实常数R， 5， 140!降温=预加力/线膨胀系数*钢筋截面积*弹性模量tem1=—1190.4e6/（1。
0e-5*2。
11e11）tem2=-1339。
2e6/（1。
0e—5＊2.11e11）！定义纵向梯度参数表＊dim， z， array， nz*SET,z(1)，130,260，371,482，593，702,811,920,1029，1138，1247,1356，1465，1574，1683,1787.19,1891。
38，1995.57＊SET,z(19），2099。
76，2203。
95，2308。
14,2412.33,2516.52，2620.71,2724。
9,2829。
09，2933.28，3037。
47,3141.66,3245.85，＊SET，z(31），3350.04,3454。
23,3558.42,3662.61，3766。
8，3870。
99*SET，z（37),3975。
18,4079.37,4183.56,4287.75，*SET,z（41),4391.94,4496.13,4600。
32,4704。
51，4808.7，4912。
89,5017.08,5121.27，5225。
ANSYS命令流学习笔记非线性屈曲分析
A N S Y S命令流学习笔记非线性屈曲分析The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020!ANSYS命令流学习笔记9 –非线性屈曲分析!学习重点：!1、熟悉beam单元的建模!2、何为非线性屈曲分析Eigen Buckling首先了解屈曲问题。
在理想化情况下,当F < Fcr时, 结构处于稳定平衡状态，若引入一个小的侧向扰动力，然后卸载, 结构将返回到它的初始位置。
当F > Fcr时, 结构处于不稳定平衡状态, 任何扰动力将引起坍塌。
当F = Fcr时,结构处于中性平衡状态，把这个力定义为临界载荷。
在实际结构中, 几何缺陷的存在或力的扰动将决定载荷路径的方向。
在实际结构中, 很难达到临界载荷，因为扰动和非线性行为, 低于临界载荷时结构通常变得不稳定。
要理解非线性屈曲分析，首先要了解特征值屈曲。
特征值屈曲分析预测一个理想线弹性结构的理论屈曲强度，缺陷和非线性行为阻止大多数实际结构达到理想的弹性屈曲强度，特征值屈曲一般产生非保守解, 使用时应谨慎。
非线性屈曲分析时考虑结构平衡受扰动（初始缺陷、载荷扰动）的非线性静力分析，该分析时一直加载到结构极限承载状态的全过程分析，分析中可以综合考虑材料塑性、几何非线性、接触、大变形。
非线性屈曲比特征值屈曲更精确，因此推荐用于设计或结构的评价。
!3、非线性屈曲分析的理论计算及有限元计算!理论解，根据Euler公式。
其中μ取决于固定方式。
!有限元方法，已知在特征值屈曲问题：求解，即可得到临界载荷而非线性屈曲问题：其中为结构初始刚度，为有缺陷的结构刚度，{δ}为位移矩阵，{F}为载荷矩阵。
!4、弧长法的介绍(图片摘于ansys培训教程)如上分析，特征值屈曲分析得到的是非保守解，具有两个优点：快捷分析，屈曲模态形状可用作非线性屈曲分析的初始几何缺陷。
钢筋混凝土梁的弹塑性分析ansys命令流
!(1)工作环境设置/FILENAME,RC-BEAM !指定工作文件名/TITLE,ALAL YSIS OF A RC-BEAM !指定图形标题!(2)进行前处理器/prep7!(3)定义单元类型ET,1,LINK8 !定义钢筋单元ET,2,SOLID65 !定义混凝土单元ET,3,MESH200 !用于拉伸成体单元KEYOPT,3,1,6!(4)定义钢筋截面积r,1,28.3r,2,50.3r,3,314.1!(5)为solid65单元定义一个实参数组r,4,!(6)定义混凝土材料MP,EX,2,2.55E10MP,PRXY,2,0.3TB,CONC,2,1,9, !定义混凝土的破坏参数TBDA TA,,0.3,0.55,1.55E6,-1,,TBDA TA,,,,0.6!(7)定义钢筋材料模型及参数mp,ex,2,2e5 !纵向受拉钢筋材料mp,prxy,2,0.3tb,bkin,2,1,2,1tbdata,,350mp,ex,3,2e5 !横向箍筋，架立钢筋材料mp,prxy,3,0.25tb,bkin,3,1,2,1tbdata,,200!(8) 创建以及复制节点/pnum,node,1/pnum,elem,1n,1n,9,200fill,1,9ngen,11,9,1,9,1,,30ngen,11,99,1,99,1,,,-150/view,1,1,1,1!(9)建立箍筋单元type,1real,1mat,3!水平箍筋*do,i,11,16,1e,i,i+1e,i+(83-11),i+(83-11)+1*enddo!坚直箍筋*do,i,11,74,9e,i,i+9e,i+6,i+6+9*enddo!产生整个模型的箍筋egen,11,99,all!(10)建立架立筋以及纵筋单元!创建上部的架立钢筋单元*do,i,83,node(25,270,-1500+150),99 e,i,i+99e,i+6,i+6+99*enddo!纵向受拉钢筋单元的属性type,1real,3mat,2!创建纵筋单元*do,i,11,node(25,30,-1500+150),99 e,i,i+99e,i+3,i+3+99e,i+6,i+6+99*enddo/view,1,1,1,1/pnum,elem,0/pnum,node,0/eshape,1eplot!(11)建立混凝土剖面并划分网格k,1K,2,200,k,3,200,300k,4,,300a,1,2,3,4lsel,s,loc,y,0lsel,a,loc,y,300lesize,all,,,8lsel,alllsel,s,loc,x,0lsel,a,loc,x,200lesize,all,,,10type,3amesh,all!(12)拉伸形成混凝土单元type,2real,3mat,1extopt,esize,20extopt,aclear,1vext,all,,,,,-1500/pnum,mat,1/pnum,node,0/pnum,elem,0eplotallsel!(13)合并压缩节点编号nummrg,allnumcmp,alleplot!(14)施加支座约束nsel,s,loc,y,0nsel,r,loc,z,-1500+75d,all,uyd,all,ux!(15)施加对称面约束asel,s,loc,z,0da,all,symm!(16)施加载荷nsel,allnsel,s,loc,y,300nsel,r,loc,z,-450d,all,uy,-30allsel!(17)退出前处理器fini!(18) 进入求解器/solu!(19)求解器选项设置nlgeom,onnsubst,200outres,all,allneqit,50pred,oncnvtol,f,,0.05,2,0.5allsel!(20)求解并退出求解器solvefini!(21)进入通用处理器并读入最后一个子步的结果/post1set,last!(22)后处理操作plnsol,u,y,0,1/device,vector,1plcrack,0,0!(23)退出通用后处理器finish。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
mshape,0,2d
mshkey,1
amesh,all
asel,s,,,1,4,1
mat,1
REAL,1
TYPE,1
extopt,esize,25
EXTOPT,ACLEAR,1
EXTOPT,ATTR,0
VEXT,1,4 ,1 ,2500
k,3001,0,200,-50
这是一个带托梁的钢――混凝土组合梁模型，实验时采用的是弯筋连接件，我用COMBIN39单元模拟。
/clear
/prep7
!朱聘儒的组合梁试验模拟
ET ,1 ,SOLID65
R,1
ET,2,SHELL43
R,2, 11.4!钢梁上下翼缘厚度
R,3, 7!钢梁腹板厚度
k,3,,335,285
k,4,,335,-285
k,5,2500,305,-285
k,6,2500,305,285
k,7,2500,335,285
k,8,2500,335,-285
k,9,,305,-100
k,10,,305,100
k,11,,335,100
k,12,,335,-100
7 Biaxial crushing stress (positive) under the ambient hydrostatic stress state (constant 6).
8 Uniaxial crushing stress (positive) under the ambient hydrostatic stress state (constant 6).
大侠们看一看，帮帮在下，我都快急死了！
TBDATA,,0.5,0.9,21.5,2.15,,
solid65的Material Data里的顺序是
1 Shear transfer coefficients for an open crack.
2 Shear transfer coefficients for a closed crack.
e,1097+3i,871+3i
e,1145+3i,919+3i
*enddo
/solu
nsel,s,loc,x,0
nsel,r,loc,y,0
d,all,ux
d,all,uy
allsel,all
nsel,s,loc,x,2500
dsym,symm!设置跨中面为对称面约束
TBPT,,0.001356,14.3
TBPT,,0.001627,14.13
TBPT,,0.00203,13.48
TBPT,,0.00271,12.1
TBPT,,0.004068,9.63
TBPT,,0.0053,7.15
TB,CONCR,1,1,9,
TBTEMP,0
TBDATA,,0.5,0.9,21.5,2.15,,
TBDATA,,,,0.6,,,
mp,ex,2,2.1e5!钢板
mp,prxy,2,0.3
TB,BKIN,2,1,2
TBTEMP,0
TBDATA,,215E6,2.1E3
mp,ex,3,2.1e5!纵筋及箍筋
mp,prxy,3,0.3
k,1,,305,-285
k,2,,305,285
k,13,2500,305,-100
k,14,2500,305,100
k,15,2500,335,100
k,16,2500,335,-100
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,1
lgen,9,1,4,1,300,
l,1,5
l,2,6
l,3,7
l,4,8
3 Uniaxial tensile cracking stress.
4 Uniaxial crushing stress (positive).
5 Biaxial crushing stress (positive).
6 Ambient hydrostatic stress state for use with constants 7 and 8.
lsel,s,length,,2500
lesize,all,,,25
lmesh,all
allsel,all
k,201,0,290,-300
k,202,0,290,-140
k,203,0,200,-50
k,204,0,200,50
k,205,0,290,140
k,206,0,290,300
9 Stiffness multiplier for cracked tensile condition, used if KEYOPT(7) = 1 (defaults to 0.6).
那是不是应该把21.5和2.15调换位置啊？
楼上的amoisonic兄：
谢谢阁下，2.15和21.5的顺序确实搞错了。而且我也知道我的命令流哪里有问题了，是实常数没有按顺序编号，系统自动排序后就没有了7号实常数。我改过之后就没有大问题了，但是计算结果还是有些小问题。我正在努力寻找！
solve
finish
运行后，系统出现如下提示：
ERROR：Real constant set 7 undefined but refenced by element 963。
我定义的COMBIN39的实常数难道不对么？要是不对的话，不这样定义又该如何定义啊？
lsel,s,length,,100
lesize,all,,,4
aatt, 2,2,2
amesh,all
asel,all
asel,s,,,24
aatt,2,3,2
amesh,all
allsel,all
numcmp,all
type,4
real,7
*do,i,8
k,207,0,350,300
k,208,0,350,140
k,209,0,350,-140
k,300,0,350,-300
a,201,202,209,300
a,202,205,208,209
a,205,206,207,208
a,202,203,204,205
asel,all
RMORE,19.47,35325,,,,,
mp,ex,1,3e4!混凝土
mp,prxy,1,0.2
TB,KINH,1,1,10,
TBTEMP,0
TBPT,,0.0001356,4.068
TBPT,,0.000678,11.12
TBPT,,0.000949,13.211
TBPT,,0.001085,13.83
k,4001,2500,0,0
k,4002,2500,0,-50
a,3001,3003,3004,3006
a,3007,3009,4000,4002
a,3002,3008,4001,3005
mshape,0,2d
mshkey,1
esize,100
asel,s,,,22,23
唉，发点牢骚，ANSYS学起来真是不顺手！一大堆的命令，也记不住，遇到一个就翻书找。真是难！
allsel,all
nsel,s,loc,y,350
sf,all,pres,0.08!弹性极限状态时的荷载
antype,0
NCNV,2,
NSUBST,5
autots,on
lnsrch,1
outres,all,all
time,1
CNVTOL,F,,0.05,2
neqit,50
l,9,13
l,10,14
l,11,15
l,12,16
latt,3,6,3
lsel,s,length,,30
lesize,all,,,1
lsel,a,length,,570
lesize,all,,,5
lmesh,all
lsel,all
latt,3,5,3
ET,3,pipe20
R,5,8, 3.99!受拉纵筋
R,6,8, 3.99!箍筋
et,4,combin39
keyopt,4,3,0
keyopt,4,3,2
R,7,-19.47,-35325,-1.288,-32499,-0.18,-21902
RMORE,,,0.18,21902,1.288,32499
k,3002,0,200,0
k,3003,0,200,50
k,3004,2500,200,50
k,3005,2500,200,0
k,3006,2500,200,-50
k,3007,0,0,-50
k,3008,0,0,0
k,3009,0,0,50
k,4000,2500,0,50