基于ABAQUS的型钢混凝土复杂节点分析
基于ABAQUS纤维梁单元的钢筋混凝土柱受力破坏全过程数值模拟
基于ABAQUS纤维梁单元的钢筋混凝土柱受力破坏全过程数值模拟一、本文概述随着计算机技术的飞速发展和数值计算方法的不断完善，数值模拟已成为工程领域中研究和解决实际问题的重要手段。
ABAQUS作为一款功能强大的有限元分析软件，被广泛应用于各种复杂工程问题的模拟分析中。
本文旨在利用ABAQUS软件中的纤维梁单元，对钢筋混凝土柱在受力作用下的破坏全过程进行数值模拟，以期更深入地理解钢筋混凝土柱的受力性能，为实际工程设计和施工提供理论支撑和参考依据。
具体而言，本文将首先介绍钢筋混凝土柱的基本构造和受力特点，阐述钢筋混凝土柱破坏过程的复杂性和重要性。
将详细介绍ABAQUS软件及其纤维梁单元的基本原理和适用范围，说明选择纤维梁单元进行数值模拟的原因和优势。
接着，本文将构建钢筋混凝土柱的数值模型，包括材料本构关系的确定、单元类型的选择、网格划分以及边界条件和荷载的施加等。
在此基础上，将进行钢筋混凝土柱在不同受力情况下的数值模拟，分析钢筋混凝土柱的受力响应、裂缝开展、破坏模式以及承载能力等方面的变化。
本文将总结数值模拟的结果，并与实验结果或已有研究成果进行对比验证，评估数值模拟的准确性和可靠性。
通过本文的研究，不仅可以更深入地了解钢筋混凝土柱的受力破坏全过程，还可以为类似工程问题的数值模拟提供有益的参考和借鉴。
本文的研究成果也有助于推动数值模拟技术在土木工程领域的应用和发展。
二、钢筋混凝土柱受力破坏机理分析钢筋混凝土柱的受力破坏是一个复杂的过程，涉及到材料的非线性、几何的非线性以及接触和边界条件的复杂性。
通过数值模拟来研究其受力破坏的全过程显得尤为重要。
在受力初期，钢筋混凝土柱主要承受弹性变形。
此时，混凝土和钢筋均处于弹性工作状态，应力与应变之间呈线性关系。
随着荷载的增加，混凝土开始出现裂缝，裂缝的扩展和分布受到钢筋的约束作用，形成了一种复杂的应力传递机制。
钢筋通过裂缝与混凝土之间的粘结力传递应力，有效地延缓了裂缝的进一步发展。
型钢混凝土结构节点做法分析
型钢混凝土结构节点做法分析型钢混凝土结构节点是指在建筑物或桥梁等结构中，使用型钢与混凝土相结合的一种节点做法。
这种节点做法能够充分发挥型钢和混凝土的优势，提高结构的承载能力和抗震性能。
下面将从节点的类型、设计原则、施工要点、节点的优点等方面进行分析。
首先，型钢混凝土结构节点可以分为刚性节点和半刚性节点两种类型。
刚性节点是指节点中型钢与混凝土的刚度接近或相等，两者之间不产生相对位移。
半刚性节点是指节点中型钢与混凝土之间存在一定的刚度差异，但两者之间能够通过承载力传递相对位移。
在设计型钢混凝土结构节点时，需要遵循以下原则。
首先，节点要满足结构的强度和刚度要求，能够承受来自其他构件的荷载。
其次，节点要具有良好的疲劳性能和耐久性能，能够满足结构的使用寿命要求。
同时，节点要考虑施工的可行性，尽量采用简单的构造和施工工艺。
最后，节点的设计还需要满足抗震要求，能够在地震发生时保证结构的稳定性和安全性。
在进行型钢混凝土结构节点的施工时，需要注意以下要点。
首先，要保持型钢与混凝土的良好粘结，可以采用合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等。
其次，要合理布置和加固节点的箍筋，增加节点的抗剪承载能力。
同时，还需要进行适当的防腐措施，防止节点发生锈蚀和腐蚀。
最后，在施工过程中要进行质量检验，确保节点的设计和施工质量符合规范要求。
型钢混凝土结构节点的设计有以下优点。
首先，型钢与混凝土的组合能够充分发挥两者的优势，提高结构的整体性能。
其次，型钢的使用可以减小节点的体积，提高空间利用率。
同时，型钢的高强度和刚度可以提高节点的承载能力和刚度。
另外，型钢还具有良好的疲劳性能，能够抵抗结构在长期荷载作用下的疲劳破坏。
最后，型钢混凝土结构节点的施工相对简单，适用性广泛。
综上所述，型钢混凝土结构节点是一种结构设计和施工的重要部分。
通过合理的设计和施工措施，能够充分发挥型钢和混凝土的优势，提高结构的性能和安全性。
这种节点做法在建筑物和桥梁等工程中具有广泛的应用前景。
矩形钢管混凝土柱—钢梁节点受力性能分析
矩形钢管混凝土柱—钢梁节点受力性能分析钢管混凝土结构因其优异的性能被广泛的应用在工程实际中,而节点作为结构中一个关键部位,对结构的安全和稳定发挥着重要的作用。
本文基于ABAQUS 有限元模拟的方式,对矩形钢管混凝土内隔板节点(普通节点和翼缘削弱型节点)的力学性能进行了研究,并提出节点域的抗剪承载力计算表达式。
主要工作和成果如下:(1)利用ABAQUS软件对文献试验中方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了有限元模拟,并就骨架曲线、节点破坏形态进行了模拟数据与试验结果对比,吻合较好。
应用验证的建模方法建立内隔板普通节点,分析了节点抗剪受力过程和荷载作用下节点应力变化规律。
(2)分别对内隔板普通节点和翼缘削弱型节点(RBS节点)在单调和循环荷载下的力学性能进行了比较分析,结果表明:RBS节点的抗剪承载力较内隔板普通节点下降明显,耗能能力和刚度退化影响不大,但RBS节点的延性性能更好。
研究了核心区高径比、套箍系数、材料强度和轴压比对普通节点抗剪能力的影响,同时还分析了3个削弱参数对RBS节点抗剪的影响,并对参数削弱尺寸范围给出了设计建议。
(3)建立节点域直接剪切模型,通过数值模拟与理论推导相结合的方式,在对节点各抗剪构件承载力计算的基础上,综合提出了节点最终抗剪承载力计算表达式,对比表达式计算结果与模拟结果表明本文提出的表达式较为准确的计算了节点的抗剪承载力,从而为工程应用提供了一定的设计依据。
用Ansys或Abaqus分析钢管混凝土结构或构件
用Ansys或Abaqus分析钢管混凝土结构或构件以上两个软件国外都有人用来分析钢管混凝土结构，但建模的方法不尽相同。
关键在于钢管和混凝土本构关系的选取以及两者之间的界面处理方法，各位有没有这方面的经验能向我们大家介绍一下。
==========程序中大概只有Drucker-Prager比较适合描述受约束混凝土的本构关系，因为这个模型可以考虑 hydrostatic stress （流体静应力）的影响。
在程序中，需要输入cohesion, angle of internal friction，(one more for ANSYS is the angle of dilatancy)。
值得注意的是，两个软件确定这几个参数的公式各不相同，很是令人头疼。
其实user manuals不可能给出明确的表达式，因为到目前为止，好像没有研究把钢管的强度，混凝土的强度，含钢率等等因素（i.e. the confinement）全部在Drucker-Prager 中考虑进去。
至于两种材料的界面，日本的 Hanbin Ge曾用link element来模拟，但在他的文章中，没有详细的描述。
轴压状况下，好像可以忽略滑移。
偏压可能情况有所不同。
==========韩教授书上的混凝土应力-应变关系，可以简单理解为单向受力的混凝土本构关系（考虑了钢管的约束），因此不能用于多向应力状态下混凝土的有限元分析。
材料非线性有限元分析，需要定义材料的屈服面，流动准则，强化准则，等等。
对受约束的混凝土，还要考虑体积膨胀，钢管对它的约束等因素。
显然，不是一个简单的应力-应变曲线所能概括的。
==========三向有限元分析，需要定义屈服面、流动准则和强化准则等等，而考虑钢管约束的混凝土本构关系，只是应力-应变关系。
对钢管混凝土的有限元分析，主要困难是如何定义屈服面，和模拟两个材料之间的滑移，我曾经用过接触分析（contact analysis）来求轴压构件的承载力，发现最大承载力能够比较精确地求得，但是精确的荷载-位移曲线很难获得，因为商用软件（Ansys\Marc）里面的D-P模型是塑性模型。
ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的应用_覃建华
・建筑设计・ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的应用覃建华（深圳市建筑设计研究总院有限公司，广东 深圳 518031）摘要：ABAQUS子结构方法在研究超限高层建筑复杂节点受力性能中的应用已经得到业界的普遍认可。
通常情况下，基于ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的模型是较为复杂的，经过长期的实验和研究，我们认为如果复杂节点处于大震作用下，将会对建筑物混凝土的最大压变产生明显影响，最大压变将会在此状况下超出已有的规范限值。
同时，在此阶段型钢和钢筋均已进入塑性阶段，但都未超过各自的极限应变，节点尚处安全阶段。
关键词：ABAQUS；复杂节点；应力分析；子结构中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）03-0153-02前言ABAQ US的应用范围越来越广泛，其强大的功能得到广泛认可，被认为是功能最强大的有限元分析软件之一，在建筑行业发挥的优势是较为明显的。
ABAQUS的分析内容涉及到多个学科和多个专业，主要包括复杂的固体力学、结构力学系统，其显著特征是能够对庞大复杂的问题进行科学分析。
子结构方法的应用已将越来越广泛，这一方法主要是将模型的局部作为一个整体来处理，这也是其特殊之处。
在进行处理的过程中其内部自由度获得更高程度的缩聚，因此只保留了与外部有连接关系的自由度，这便从很大程度上减小了刚度矩阵和质量矩阵的规模和计算量。
也是因为其这些优点，ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的应用受到越来越多的重视和认可。
子结构中总位移与总应力可以通过等效位移和等效应力、子结构余留自由度与位移或应力的线性转换关系等几个参数进行表示。
1 超限高层复杂节点应力结构钢骨混凝土结构主要是钢骨以及混凝土构成的，通常是在钢骨周围配置钢筋，并浇筑混凝土的结构。
按照实际需要不同，钢骨分为实腹式和空腹式，目前实腹式使用较多。
实腹式钢骨混凝土构件的显著特征是具有较好的抗震性能，而空腹式钢骨混凝土结构构件的抗震性能则与普通的钢筋混凝土结构较为相似。
abaqus 钢衬混凝土管 算例
abaqus 钢衬混凝土管算例钢衬混凝土管是一种常见的工程结构，在各种工程中被广泛应用。
为了研究钢衬混凝土管的受力性能，可以使用abaqus软件进行有限元分析。
本文将以abaqus钢衬混凝土管算例为例，介绍其分析步骤和结果。
为了进行有限元分析，需要确定钢衬混凝土管的几何尺寸和材料参数。
假设钢衬混凝土管的长度为L，内外径分别为D1和D2，材料参数包括钢衬层的弹性模量Es、泊松比vs，混凝土的弹性模量Ec、泊松比vc，以及管道的弹性模量E和泊松比v。
在abaqus中，首先需要建立模型。
可以采用二维轴对称模型，通过建立圆环状截面来模拟钢衬混凝土管。
通过选择适当的元素类型和网格划分方法，将管道模型离散化为有限个单元。
同时，需要定义材料属性和截面属性，包括材料的弹性模量和泊松比，以及截面的几何尺寸。
然后，需要施加加载条件。
可以通过在管道两端施加固定约束，模拟管道的支撑情况。
在管道内部施加压力载荷，模拟管道的受力情况。
根据具体的工程要求，可以设置不同的加载条件。
接下来，进行有限元分析。
通过abaqus软件的求解功能，可以得到钢衬混凝土管在加载条件下的应力和变形分布情况。
可以通过查看abaqus的计算结果来了解钢衬混凝土管的受力性能。
同时，还可以得到一些关键参数，如最大应力、最大变形等。
可以对分析结果进行后处理。
可以绘制应力和变形云图，直观地展示钢衬混凝土管的受力情况。
同时，还可以提取关键参数，进行进一步的分析和评价。
通过对结果的分析，可以评估钢衬混凝土管的结构安全性能，并对工程设计进行优化和改进。
本文以abaqus钢衬混凝土管算例为例，介绍了其分析步骤和结果。
通过有限元分析，可以全面了解钢衬混凝土管的受力性能，为工程设计提供参考依据。
同时，也展示了abaqus软件在钢衬混凝土管分析中的应用价值。
基于ABAQUS的混凝土梁柱节点非线性分析_万翱宙
基于ABAQUS的混凝土梁柱节点非线性分析_万翱宙混凝土梁柱节点是结构中重要的连接部分，其受力性能直接影响整个结构的强度和刚度。
在实际工程中，由于加载过程中节点发生的非线性变形和裂缝扩展会对结构的性能产生较大影响，因此有必要进行混凝土梁柱节点的非线性分析。
ABAQUS是一种强大的有限元分析软件，可以进行复杂结构的非线性分析。
在混凝土梁柱节点的非线性分析中，ABAQUS可以模拟混凝土的材料非线性行为以及节点的几何非线性变形。
首先，对于混凝土的材料非线性行为，ABAQUS可以采用合适的本构模型来模拟。
常用的混凝土本构模型有弹塑性本构模型、本构模型和等。
通过输入混凝土的材料参数，可以利用ABAQUS进行材料的非线性分析。
其次，对于节点的几何非线性变形，ABAQUS可以通过采用非线性几何分析来模拟。
在非线性几何分析中，ABAQUS可以实现节点的大变形和分析。
在进行混凝土梁柱节点非线性分析时，应按照以下步骤进行：1.建模：使用ABAQUS的建模工具创建梁柱节点的三维有限元模型。
模型中要包含梁柱节点的几何形状和尺寸以及与其相连的构件。
2.定义材料属性：输入混凝土的本构模型和材料参数。
根据实际情况选择适当的本构模型，并输入相应的参数。
3.定义加载条件：定义加载条件，包括节点所受的力和位移。
可以选择静力加载或动力加载，根据实际情况进行设置。
4.网格划分：划分网格，将节点模型离散为有限元网格。
网格划分应合理，以保证计算结果的准确性和稳定性。
5.设置边界条件：根据实际情况设置节点的边界条件。
边界条件应包括支座条件、固定边界条件等，以模拟节点在实际结构中的受限情况。
6.运行分析：运行分析，得到节点在加载过程中的应力、应变和变形等结果。
可以利用ABAQUS的后处理工具进行分析结果的展示和分析。
综上所述，基于ABAQUS进行混凝土梁柱节点的非线性分析需要进行合适的模型建立、材料参数输入、加载条件设置、网格划分和边界条件设置等步骤，并通过运行分析和后处理工具得到节点的应力、应变和变形等结果，从而评估节点的受力性能。
基于ABAQUS的型钢混凝土梁三维非线性分析_孙文君
2011年第01期总第151期福 建 建 筑Fujian A rchitecture &Co nst ruc tionN o01·2011V ol ·151基于ABAQ US 的型钢混凝土梁三维非线性分析孙文君(福州市规划设计研究院 350003)摘 要:基于ABA Q US 混凝土损伤塑性模型,讨论了型钢混凝土梁三维非线性分析的建模方法及模型参数取值,针对一箱形型钢混凝土梁试验模型进行有限元模拟,并与试验结果进行对比分析。
计算结果与试验结果基本相符,从而说明本文选用的基于ABA Q US 的模型及参数可对型钢混凝土梁的静力学性能进行较为准确的模拟。
关键词:A BA Q U S 混凝土损伤塑性模型 型钢混凝土梁 非线性分析中图分类号:T U352 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2011)01-0054-033-D nonlinear analysis of box steel reinforced concrete beam based on ABAQUSSun Wenjun(F ujian Fishery Design Institude 350003)A bstract :Based o n damage pla stic mo del for co ncr ete in ABA Q US ,the modeling me tho d and parame te r abo ut 3-D nonlinea r a -naly sis of steel reinfor ced concrete beam wer e discussed .A box steel reinfo rced co nc rete beam wa s simulated by the model .T he numerical results w ere compared with the test data .ca lculatio n results and ex perimental results consistent ,thus to illustra te the model and parameter selection of steel reinfo rced concrete beam sta tics pro pe rties are relatively accur ate simulatio n .Keywords :A BA Q U S Damaged plasticity model fo r concrete Box steel reinfo rced concre te beam N onlinear analysis 作者简介:孙文君,女,1974年11月出生,结构专业,本科,工程师,主任助理。
基于ABAQUS的钢结构节点分析流程
基于Abaqus的钢结构节点分析流程原中晋卢雷杨蔚彪摘要：本文介绍了一种针对钢结构节点的分析流程，它从线模型的分析结果中读取内力，施加于局部的细节模型上，来完成节点分析。
这一流程借助Abaqus对Python脚本的支持而建立。
关键词：Abaqus，Python，钢结构，节点分析一、节点分析的必要性结构设计的主要分析过程是在线模型的基础上完成的，而连接节点处的构造细节是否安全需要额外的分析来保证。
连接节点处的构造比较复杂时，就需要借助详细的有限元分析来判断其安全性。
详细的有限元分析，是指以实体单元或壳单元来比较真实地再现节点处的构造细节，然后将其置于特定的受力状态下，评估其工作性能。
二、节点分析的方法节点的安全性是一个局部问题，目前通行的分析方法是将其作为整体分析的辅助性补充来考虑。
典型的节点分析流程，是在整体的线模型分析结束后，将分析所得到的内力施加到局部细化的有限元模型上，来评估节点的安全性。
在局部细化的有限元模型上所施加的内力应当是完整的，即应当包括轴力、弯矩、剪力。
目前常用的整体分析软件包括：SAP2000，ETABS，MIDAS等，所以局部分析所需的内力就来自这些软件。
本文所述的方法以Abaqus为分析工具。
Abaqus所支持的Python语言使分析流程得到了最大程度的自动化。
以下所述的解决方案完全由Python语言建立。
三、节点分析的解决方案3.1 读取数据局部分析所需要的数据包括：内力，节点坐标，和节点坐标系。
常用的整体分析软件都能以固定格式输出这些数据。
图1为数据示例。
图1 整体分析软件给出的数据Python语言十分擅长于文本解析，这一性能大大方便了数据读取过程。
3.2 坐标转换整体分析所得到的内力通常在单元局部坐标系中给出，图2所示为某单元局部坐标系情况。
在Abaqus中施加这些内力时对此有两种处理方法，一是将内力转换到整体坐标系下，二是将Abaqus模型中荷载施加点的局部坐标系作一转换，使与内力所采用的坐标系相同。
基于ABAQUS的钢筋混凝土板柱边节点有限元分析
３ ２
Ｓ ｉ ｃ ｈｕ ａ ｎ Ｂｕ ｉ ｌ ｄｉ ｎ ｇ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
第３ ９卷
第 ６期 Βιβλιοθήκη ２ ０ １ ３年 １ ２月
基于 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ的钢 筋 混凝 土板 柱 边 节 点 有限 元 分析
李 林 。
（ １ ． 中 国建筑西南设计研究 院有 限公 司 ， 四川 成都
１ 模 型 的 建 立
１ ． １ 混凝 土本 构模 型
工方便 ， 可有效降低建筑总高度 ， 因此在公寓 、 商场 、
车库 、 仓库 等建 筑 中得 到 越来 越 广 泛 的应 用 。但 在 剪 力 和不平 衡 弯矩 的共 同作用 下 ， 板柱 节点 ， 特别 是 抵 抗 冲切部 分 缺乏 对 称 性 的板 柱 边 节 点 ， 容 易 发 生
２ ． 重庆大学土木工程学 院， 重庆 ４ ０ ０ ０ ４ ４）
６ １ ０ ０ ４ １ ；
摘
要： 简述了钢筋混凝土板柱边节点在 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ中的建模过程 ， 对该板 柱边节 点模 型进 行 了单调加 载下 的有限
元分析 ， 通过非线性有限元分析结果与板柱边节点试验结果 的对 比 ， 验证 了有 限元 分析 的可 行性 ， 研 究 了混凝 土强 度、 板纵筋强度和抗冲切钢筋配筋率等 因素对板柱边节点受力性 能的影响。 关键词 ： 板柱边节点 ； 抗 冲切锚栓 ； Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 中图分类 号 ： Ｔ Ｕ ３ ７・ ９ Ｏ ３ １ ９ ． ５ ６ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８—１ ９ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ３ ２— ０ ４
２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ０ ４ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
基于abaqus的钢管混凝土l型柱节点抗震性能计算研究
基于abaqus的钢管混凝土l型柱节点抗震性
能计算研究
钢管混凝土（precast concrete reinforced with steel bars）L型柱是一种常用的结构系统，它们拥有抗震性能良好的优势，具有高强度、较好的阻力和可靠性。
为了进一步优化该结构系统，在研究其
震害范围以及变形构造特征方面，基于 ABAQUS软件的数值模拟分析研究起到了重要的作用。
利用ABAQUS软件，我们对混凝土L型柱节点的抗震性能进行了
计算研究。
为此，我们首先对结构中构件的尺寸，弹性模量，屈服强度，材料性质，供应外部力等进行了设定；然后，基于有限元理论，
根据加载试验，以抗性力法作为刚度的有限元模型进行了构建；最后，使用施加的正弦波加速度和加载速度，结合不同的抗震措施，对混凝
土L型柱节点的震害范围和变形构造特征进行了数值分析和模拟。
经过精心设计和多次数值模拟，我们发现，利用ABAQUS可以有
效预测混凝土L型柱节点在抗震设计过程中可能遇到的损伤和失稳情况。
本研究的成果表明，以ACAQUS为基础的节点抗震性能分析可以明
确节点变形、损坏情况以及抗震处理措施的有效性，进而提升建筑结
构地震抗力。
型钢再生混凝土柱基于ABAQUS的数值模拟
２ ０ １ ３血
型 钢 再 生琨 凝 土 桎 基 于 ＡＢ ＡＱＵＳ的 数 值 模拟
王 帅 ， 薛建阳 ’ （ １ ． 西安建筑科技 大学， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ５ ； ２ ． 洛 阳理工学院 ， 河南 洛 阳 ４ ７ １ ０ ２ ３ ） 摘 要 利 用有限元分析软件 Ａ Ｂ Ａ ＱＵＳ对型钢再 生混凝土（ ｓ ＲＲＡ ｃ） 柱的受力性能进行 了非线性数值分析 。 建立
所采用 的 Ｓ ａ ｅ ｎ ｚ 模 型应力 一应变曲线如图 ５所示 。
是发展绿色节能建筑 的主要措施之一 。 型钢再生混凝 土（ ｓ Ｒ Ｒ Ａ ｃ １ 组合结构是在再生混凝土 中主
要配置核心型钢 ， 同时在混凝土构件 中还配有一定 的构造钢
筋和受力钢筋的一种新型结构形式 ， 兼有型钢混凝土（ ｓ Ｒ ｃ ） 组 合结构和再生混凝土结构的优点 。为了准确 、 全面地 了解型 在Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ中，混凝土和型钢 ｐ ａ ｒ ｔ 用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ单元 创建 ， 如图 ３ 、 ４ 所示 ； 纵筋 和箍筋 ｐ ａ ｒ ｔ 用 Ｗｉ ｒ ｅ 单元创建 ， 并根据设
的截 面 面积 ， 增大使用面积。 因此 ， 在 混凝 土 （ Ｒ Ｃ ） 柱 中加 设 核
生 骨料 混凝 土 的 ２ ８ ｄ抗 压 强度 约低 １ ５ ％ ，弹性 模 量约 低 ２ ５ ％。 这里 ， 取再生混凝土设计强度等 同于 Ｃ ４ ０混凝土。 纵筋 保护层厚度取 ３ ０ ａ ｒ ｍ， 型钢保护层厚度为 ５ ０ ｍ ｍ。构件截面 图
！ ｌ １ １ ４
心 型钢 ，是 Ｒ Ｃ结构 承重柱提高抗震性 能的主要组合结构形 式 之一 ， 在改善房 间功 能 ， 降低造价 和减少能耗方 面也 都非
ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型研究
ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型研究ABAQUS是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其强大的模拟能力使其在结构分析和材料性能研究中得到了广泛应用。
本文将侧重于使用ABAQUS进行显式分析梁单元的混凝土和钢筋本构模型的研究。
1. 引言混凝土和钢筋是工程中常见的材料，在结构力学分析中发挥着重要的角色。
为了更准确地预测结构的行为和性能，需要开发出能够模拟这些材料行为的本构模型。
ABAQUS是一种流行的有限元分析软件，其强大的模拟能力使得能够研究混凝土和钢筋的本构模型。
2. 混凝土本构模型的研究混凝土是一种复杂的材料，其力学行为涉及非线性、损伤和断裂等多个方面。
为了能够准确地模拟混凝土的力学行为，需要开发出适用于ABAQUS的混凝土本构模型。
2.1 Drucker-Prager本构模型Drucker-Prager模型是一种常用的用于模拟岩石和混凝土等材料的本构模型，该模型结合了弹性行为、塑性行为和断裂准则。
通过定义材料的弹性模量、内摩擦角和压缩强度等参数，可以准确地模拟混凝土的力学行为。
2.2 损伤本构模型混凝土在受到加载时会出现损伤现象，这对结构的承载能力和耐久性非常重要。
开发出适用于ABAQUS的混凝土损伤本构模型可以更准确地预测结构的行为。
常见的混凝土损伤本构模型包括弹性模量退化模型和软化模型等。
3. 钢筋本构模型的研究钢筋作为一种高强度材料，在结构分析中经常与混凝土共同使用。
为了准确地模拟混凝土与钢筋组成的复合材料的力学行为，需要开发适用于ABAQUS的钢筋本构模型。
3.1 弹塑性本构模型钢筋主要表现为弹塑性行为，因此可以使用弹塑性本构模型来模拟。
在ABAQUS中，可以通过定义材料的弹性模量、屈服强度和硬化规律等参数来准确地模拟钢筋的力学行为。
3.2 损伤本构模型在钢筋的受力过程中，也会出现损伤现象。
通过开发适用于ABAQUS的钢筋损伤本构模型，可以更准确地预测结构的行为。
基于ABAQUS的型钢区域约束混凝土柱有限元分析
・
ｌ Ｉ Ｊ
＾ 凇ｎ Ｂｕｉ ｌ ｄ ｉ 砌 ｎ ｇ Ｍａ
之材
２ ０ １ ３ 年 第 ３期
第３ ９卷 总 第 １ ７ ３期
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ２ ４
ａ ｎ ｄ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒａ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｒ ｅ ｉ ｎ —
ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｒ ｅ ｉ ｇ ｏ ｎ ｌ ａ ｃ ｏ ｉｎ ｆ ｎ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎ ｓ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ
ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｎ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ａ Ｂ ＡＱ ＵＳ
Ｃ ＨＥＮ Ｙ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ， Ｐ ＡＮ Ｊ ｉ ｎ ｈ ｅ ，Ｐ ＥＮＧ Ｊ ｉ ｎ ｇ，Ｔ Ｉ Ａ Ｎ Ｈｏ ｎ ｇ ｙ ｕ ａ ｎ
试 件截面尺寸为 ２ ５ ０× ２ ５ ０ （ ｍ ｍ） ， 长度 ２ ． ５ ｍ，箍筋 间 距５ ０ ｍｍ，设计混凝土强度等级为 Ｃ ４ ０ ，实测混凝土平均强 度为 ４ ３ ． ３ Ｍ Ｐ ａ 。箍筋为直径 ６ ． ５ ｍ ｍ的新 Ｉ Ｉ Ｉ 级钢 ，纵 筋为 Ｈ Ｒ Ｉ Ｍ０ ０ ，直径分别是 １ ０ ｍ ｍ、１ ２ ｍｍ，Ｉ ３ ０× ３的 Ｑ ３ ４ ５ Ｂ角 钢也作为角部纵 筋 ，如 图 ２所示 。钢 筋均采 用标 准钢 筋试 件长度 １ ０ ｄ＋ ２ ０ ０ ｍ ｍ，进行 钢筋 拉 弯试验 ，角钢 也切 条后 做拉弯试验 。试 验所 得数据整理后 汇于表 １ 。
基于ABAQUS的预应力型钢混凝土结构实验温度场分析
基于ABAQUS的预应力型钢混凝土结构实验温度场分析摘要：在火灾和荷载共同作用的基础上，对预应力型钢混凝土简支梁进行耐火性能试验研究，分析了构件内部温度场分布规律。
通过试验研究，揭示了高温作用下预应力型钢混凝土简支梁力学性能劣化机理。
并利用ABAQUS大型非线性有限元分析软件，基于试验得到的升温曲线，对预应力型钢混凝土梁进行了传热分析，得到了构件内部不同时刻温度分布情况，并将测点处的温度时间关系曲线与试验实测值进行了比较。
关键词：预应力型钢混凝土，温度场，试验研究，非线性分析Abstract: On the basis of fire and load function, we have researched prestressed steel reinforced concrete and supported refractory performance test. This paper analyzes the internal temperature field distribution component. According to the test results, and reveals the effect of prestressed steel under high temperature simply-supported reinforced concrete mechanics performance degradation mechanism.By using ABAQUS large nonlinear finite element analysis software, based on the test to get heating curves of prestressed steel reinforced concrete beams are heat transfer analysis, get the internal components at different temperature distribution, and will point the temperature of the place time relationship curve and the experimental values are compared.Key Words: prestressed steel reinforced concrete, the temperature field, the experimental research, nonlinear analysis1 引言近年来，随着我国经济的迅速发展，对建筑功能的要求越来越高，建筑设计正朝着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，相应的结构形式也变得复杂多样，大跨度、重载结构不断涌现，对结构体系提出了新的更高的要求。
钢骨混凝土 T 形柱基于 ABAQUS 的力学性能分析
钢骨混凝土 T 形柱基于 ABAQUS 的力学性能分析王晓东【摘要】利用有限单元法模拟了型钢混凝土 T 形截面异形柱的整个受力和变形过程。
由于异形柱存在偏心受压失稳的情况，为了探讨轴压比与型钢位置对 SRCT 形截面异形柱延性与承载力的影响，可利用有限元分析软件 ABAQUS 对 T 形截面型钢混凝土（SRC）柱的受力性能进行了数值分析，通过混凝土损伤塑性模型考虑混凝土塑性发展。
首先利用已有的实验数据通过数值模拟验证模型的有效性，再建立具有不同轴压比和不同型钢位置的三组模型，分析了轴压比与型钢位置对构件力学性能的影响，为工程应用提供参考依据。
%Finite element analysis used to be a supplementary means to investigate mechanical behavior with the development of the theory and application in the engineeringproject.ABAQUS software are conducted to analyze T-section steel reinforced concrete(SRC)columns.In order to test the verifica-tion of the analytical model,finite element modals of test specimens are established to simulate the test process.By comparing the analytical results with experimental ones,it is turn out that the results from finite element analysis coincide well with the experimental test.Therefore ABAQUS software could be used as a supplementary tools to simulate SRC column mechanical behavior.Further the duc-tility and ultimate capacity of T-section SRC columns are research with the changes of place of steel and the axial compressive ratio.【期刊名称】《合肥学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(026)001【总页数】6页(P120-125)【关键词】型钢混凝土异形柱;有限元模拟;轴压比;混凝土损伤塑性模型;本构关系【作者】王晓东【作者单位】安徽建筑大学土木工程学院，合肥 230022【正文语种】中文【中图分类】TU377随着建筑物高度与跨度的不断增大与建筑美观的要求，越来越多的柱子采用了异形柱结构。
基于ABAQUS的型钢混凝土梁三维非线性分析_孙文君
2011年第01期总第151期福 建 建 筑Fujian A rchitecture &Co nst ruc tionN o01·2011V ol ·151基于ABAQ US 的型钢混凝土梁三维非线性分析孙文君(福州市规划设计研究院 350003)摘 要:基于ABA Q US 混凝土损伤塑性模型,讨论了型钢混凝土梁三维非线性分析的建模方法及模型参数取值,针对一箱形型钢混凝土梁试验模型进行有限元模拟,并与试验结果进行对比分析。
计算结果与试验结果基本相符,从而说明本文选用的基于ABA Q US 的模型及参数可对型钢混凝土梁的静力学性能进行较为准确的模拟。
关键词:A BA Q U S 混凝土损伤塑性模型 型钢混凝土梁 非线性分析中图分类号:T U352 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2011)01-0054-033-D nonlinear analysis of box steel reinforced concrete beam based on ABAQUSSun Wenjun(F ujian Fishery Design Institude 350003)A bstract :Based o n damage pla stic mo del for co ncr ete in ABA Q US ,the modeling me tho d and parame te r abo ut 3-D nonlinea r a -naly sis of steel reinfor ced concrete beam wer e discussed .A box steel reinfo rced co nc rete beam wa s simulated by the model .T he numerical results w ere compared with the test data .ca lculatio n results and ex perimental results consistent ,thus to illustra te the model and parameter selection of steel reinfo rced concrete beam sta tics pro pe rties are relatively accur ate simulatio n .Keywords :A BA Q U S Damaged plasticity model fo r concrete Box steel reinfo rced concre te beam N onlinear analysis 作者简介:孙文君,女,1974年11月出生,结构专业,本科,工程师,主任助理。
ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的应用
ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的应用摘要：ABAQUS子结构方法在研究超限高层建筑复杂节点受力性能中的应用已经得到业界的普遍认可。
通常情况下，基于ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的模型是较为复杂的，经过长期的实验和研究，我们认为如果复杂节点处于大震作用下，将会对建筑物混凝土的最大压变产生明显影响，最大压变将会在此状况下超出已有的规范限值。
同时，在此阶段型钢和钢筋均已进入塑性阶段，但都未超过各自的极限应变，节点尚处安全阶段。
关键词：ABAQUS；复杂节点；应力分析；子结构前言ABAQ US的应用范围越来越广泛，其强大的功能得到广泛认可，被认为是功能最强大的有限元分析软件之一，在建筑行业发挥的优势是较为明显的。
ABAQUS的分析内容涉及到多个学科和多个专业，主要包括复杂的固体力学、结构力学系统，其显著特征是能够对庞大复杂的问题进行科学分析。
子结构方法的应用已将越来越广泛，这一方法主要是将模型的局部作为一个整体来处理，这也是其特殊之处。
在进行处理的过程中其内部自由度获得更高程度的缩聚，因此只保留了与外部有连接关系的自由度，这便从很大程度上减小了刚度矩阵和质量矩阵的规模和计算量。
也是因为其这些优点，ABAQUS子结构法在超限高层复杂节点应力分析中的应用受到越来越多的重视和认可。
子结构中总位移与总应力可以通过等效位移和等效应力、子结构余留自由度与位移或应力的线性转换关系等几个参数进行表示。
1 超限高层复杂节点应力结构钢骨混凝土结构主要是钢骨以及混凝土构成的，通常是在钢骨周围配置钢筋，并浇筑混凝土的结构。
按照实际需要不同，钢骨分为实腹式和空腹式，目前实腹式使用较多。
实腹式钢骨混凝土构件的显著特征是具有较好的抗震性能，而空腹式钢骨混凝土结构构件的抗震性能则与普通的钢筋混凝土结构较为相似。
为了更好的保证建筑物的抗震性性能，目前采用实腹式钢骨混凝土的结构较多。
ABAQUS子结构分析模型的建立也是多种多样的，可以在实际工作中进行合适的选择。
ABAQUS 软件在建筑结构构件和节点分析中的应用
6
中的应用，具体包括钢筋混凝土构件、新型钢管混凝 土组合构件、钢筋混凝土剪力墙、钢管混凝土梁柱节 点以及复杂的铸钢节点、柱脚等分析实例，本文的目 的不是具体描述有限元的分析过程， 而是介绍一些 分析实例，期望为有关设计人员提供参考。
7
2009 年 9 月 第 9 期
广东土木与建筑
SEP 2009 No．9
訳 线性弹簧单元
訴 破坏时混凝土 Mises 应力
訵 型钢和钢筋 Mises 应力
訶 构件塑性应变
图 5 典型型钢混凝土梁模型和应力、应变分布
混凝土浇注前，空腹钢箱 具有比普通钢骨更大的
箱形钢骨
3.3 钢筋混凝土剪力墙 钢筋混凝土剪力墙是一种广泛应用于建筑结构
面开展、抗弯刚度大、自重轻和防火性能好等特点，
也适用作海洋平台支架柱和桥墩，因此这 类构件具有很好的工程应用前景。 采用 以上的有限元处理技术， 同样可以采用
扭 矩 （kN·m ） 12
9
实测曲线 计算曲线
扭 矩 （kN·m ） 20
15
实测曲线 计算曲线
ABAQUS 软件对空腹箱形钢骨混凝土构 6
摘 要：介绍大型通用有限元软件 ABAQUS 在建筑结构构件和节点分析中的应用，具体包括钢筋混凝土构件、新型钢管混 凝土组合构件、钢筋混凝土剪力墙、钢管混凝土梁柱节点以及复杂的铸钢节点、柱脚等分析实例，可为相关工程设计提供参考。
关键词：构件； 节点； 有限元分析
Application of ABAQUS Software in Analysis of Building Structure Member and Joint
型钢混凝土T形柱基于ABAQUS抗扭力学性能分析
型钢混凝土T形柱基于ABAQUS抗扭力学性能分析
刘雯
【期刊名称】《安阳工学院学报》
【年(卷),期】2022(21)2
【摘要】因为异形柱经常承受偏心受压加受扭的复杂受力,所以理论计算比较复杂。
本研究使用有限元分析软件ABAQUS对T形截面型钢混凝土柱的抗扭性能进行了数值模拟分析,并考虑混凝土塑性发展探讨不同轴压比与钢骨率对型钢混凝土T形
截面柱延性与抗扭承载力的影响。
利用已有的实验数据,建立构件的受压有限元模型,通过对比荷载-位移曲线验证有限元材料本构的有效性。
建立三组模型分析不同轴压比与钢骨率对构件抗扭力学性能的影响,为今后型钢混凝土异形柱的应用提供
参考。
【总页数】5页(P62-66)
【作者】刘雯
【作者单位】安徽水利水电职业技术学院建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU377
【相关文献】
1.十字形截面型钢混凝土异形柱抗火性能分析
2.型钢再生混凝土柱-钢筋再生混凝
土梁节点研究——基于ABAQUS的抗震性能分析3.施工初应力作用下内配十字形
型钢的圆钢管混凝土轴压短柱力学性能分析4.基于ABAQUS的复合受力下型钢混凝土柱的抗扭性能研究5.型钢混凝土L形柱空间角节点抗震性能分析
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均值。为了使模型更容易收敛 ，受拉曲线的上升段 取 为直 线 。 曲线 图见 图 １，图 ２。
图 １ 混凝土单 轴受压应力 一应变 曲线
由于 《混 凝 土 结 构 设计 规 范》（ＧＢ５００１０— ２０１０）附录 ｃ提供 的混凝土损伤演化参数 的计算 方法无法用 于 ＡＢＡＱＵＳ的分析 ，本文采用一种 由
ｄ ＝ ０ ｓ ≤ ． ，
（３） 内部 的混 凝土 起 到较强 的约束 作 用 ，型钢与 混凝 土
一 √
界 面之 间 的滑 移量 也较 小 ，因此不 考虑 型钢 与混 凝 土之 间 的相对 滑移 ，同时钢 筋与混 凝 土之 间 的相 对
（４） 滑移 量也 较 小 ，故 采 用 Ｅｍｂｅｄ命 令 将 型 钢 与 钢 筋 钢 材 和 钢筋 的本 构关 系均 采 用理 想 弹塑 性模 埋置 在混 凝 土 中 。
① 收稿 日期 ：２０１６—０４—１１ 作者简介 ：漆俊 （１９９１一），男 ，湖北黄冈人 ，同济大学结构工程与防灾研究所 ，硕士研 究生。
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ）
２０１６年
Ｓｉｄｏｒｏｆ损伤参数模型 推导而来的模型 。
表 １ 混凝 土材 料参数 表
强 度
１ 工 程 概 况 及 节 点 设 计
该 项 目为上 海 汇 山某 地 块 建 筑 群 中 的一 幢 商 住综合楼建 筑 ，结构采用 ＳＲＣ框架 一ＲＣ筒体 结 构 ，地下 ３层 ，地上 ２１层 ，结 构 总高 度 为 １０９ｍ。通 过在 混凝 土 框架 中埋 置型 钢 ，有 效 的减小 了构 件 的 尺 寸 ，并 使结 构具 有 更 好 的抗 震 性 能 ，该 结 构 方 案 是 十分合 理 的 。
第 ３４卷 第 ３期 ２０１６ 年 ０５ 月
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｍｕｓｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
文 章 编 号 ：１００８—１４０２（２０１６）Ｏ３—０３４７—０３
Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．３ Ｍａｖ ２０１６
基 于 ＡＢＡＱＵＳ的 型钢 混 凝 土 复 杂 节 点分 析①
漆 俊 ， 邹祖军
（同济大学结构工程 与防灾研究所 ，上海 ２０００９２ Ｊ
摘 要 ： 针 对上 海 某一 型钢 混凝 土框 架 一钢筋 混凝 土 简体混 合结 构的斜 撑 与梁 柱汇 交节 点 ，建
立 ＡＢＡＱＵＳ有 限元模 型 ，分析 在 工程设 计 荷 载及 极 限荷 载 作 用 下 的 受 力状 态 ，得 出该 结 构形 式
刷
比 Ｏ Βιβλιοθήκη ２．２ 单元 类型 的选 取及 接触 关 系的处理
图 ２ 混凝土单轴受拉应力 一应变 曲线
单轴 受拉 损 伤 因子 ｄ ＝０ １≤
（１）
为 了便 于 网格 的划 分 以及 必要 的精 度要 求 ，混 凝土单元采用四面体线性积分单元 Ｃ３Ｄ４，型钢单 元 采 用 六 面体 线 性 减 缩 积 分 单 元 Ｃ３Ｄ８Ｒ，钢 筋 采
及 节 点的设 计 满足设 计荷 载作 用 下 的承 载 力要 求 ，并具有 一 定安全储 备 的 结论 ，可为其他 类似节
点的设 计提供 一定 的参 考价值 。
关键 词 ： 型钢 混凝 土 ；复杂 节点 ；混凝 土 塑性损 伤模 型 ；有 限元分析
中图分 类 号 ： ＴＵ３１３．３
文献标 识码 ： Ａ
锚 固 ，不 能绕 过柱 钢骨 翼缘 的那 部分钢 筋通 过焊 接 在 柱翼缘 上延 伸 出 的钢板上 进行 锚 固… 。
２ ＡＢＡＱＵＳ模 型 的 建 立
２．１ 材 料 的本构 关 系及参 数设 置 混凝土采用 塑性损伤模 型… ，单轴受力 的应
力 一应变曲线按《混凝土结构设计规范》（ＧＢ５００１０ — ２０１０） 附 录 Ｃ采 用 的方法 确定 ，单 轴抗 拉强 度 代表值． 和 单 轴抗 压 强度 代 表值 ． ，取 强度 的平
ｄｆ 一√
气ｒ 用二 维桁架 单 元 Ｔ３Ｄ２。型钢 表 面设 有符 合 规 范要 求 的栓钉 ，能较 好 的保证 型钢 和混 凝土 之 间的协 同
单 轴受 压损 伤 因子
（２） 工作 ，相对 之 间发 生 的 滑移 较 小 ，并 且 梁 柱 节 点 中 的型 钢 与加劲 肋焊 接在 一起 形成 封 闭区域 ，对节 点
斜撑 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 ３３．４。，计 算 长 度 １４．８５ｍ，采 用 直 径 为 ８００ｍｍ 的 圆柱 ，内置 ４００ｍｍ ×２００ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ 的十 字 交 叉 双 工 字 形 截 面 的 钢 骨 ；立 柱 为 直 径 １１００ｍｍ 的 圆 柱 ，内 置 ７５０ｍｍ×３００ｍｍ ×３０ｍｍ ×５０ｍｍ 的 十字 交叉 双工 字形 截 面 的 钢 骨 ；梁 为 ７００ｍｍ ×１０５０ｍｍ 矩 形 截 面 ，内置 ５００ｍｍ ×１５０ｍｍ ×２０ｍｍ ×２０ｍｍ 的 工 字 形 截 面的 钢骨 。在 立 柱 的钢 骨 翼 缘 与 梁 和斜 撑 的 翼 缘相 交处 设 置 横 向 加劲 肋 。各 构 件 的配 筋 都 是 在该层板为弹性膜假定 的基础上由 ＹＪＫ软件计算 得 出。梁 钢筋在 节 点处 的锚 固 ，能绕 过柱 钢骨翼 缘 的那部分钢筋直接伸入柱 内并穿过柱的腹板进行
本文 选取 的节 点位 于结 构 的第 ５层 ，两根 主梁 外挑 形成 一个 节 点 ，节 点 上 设 有 结 构 柱直 通 顶 层 ， 若不 采取 措施 ，两 根 主梁 将 承 受 非 常 大 的剪 力 ，无 法满 足设 计要 求 ，故从 第 ３层立 柱处 设置 两个 斜 撑 支撑该节点 ，改变 了该节点各杆件的受力模式 ，斜 撑 主要受 到轴 力 作 用 ，梁 不 再 受 到 巨 大 的剪 力 作 用 ，改而 以承受偏 拉作 用为 主 。