基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇
钢筋混凝土梁的ansys分析
基于ANSYS 的钢筋混凝土力学分析摘要 本文介绍ANSYS 模拟钢筋混凝土梁的过程，讨论了有限元模型的建立以及在ANSYS 中的实现，给出了用分离式配筋方法对混凝土梁的分析的一般过程.并给出了详细的命令流过程。
并在此基础上对混凝土梁进行了分析,讨论了在力的作用下混凝土梁的塑形变形和裂缝的发展过程.关键词 Ansys 混凝土梁 分离式配筋The analysis of mechanics of a reinforced concrete based on ANSYSAbstract This paper introduces ANSYS simulation of the reinforced concrete beam process, discusses the establishment of the finite element model and the realization, and gives the ANSYS reinforcement method with separate the analysis of concrete beams of the general process 。
And gives the detailed command flow process. Based on the analysis of concrete beams ， and discussed the concrete beam under the action of forces of the body deformation and fracture process 。
Keywords Ansys concrete beams reinforced separated1 引言由于钢筋混凝上材料性质复杂，使其表现出明显的非线性行为[1］。
长期以来采用线弹性理论的设计方法来研究钢筋混凝上结构的应力或内力，显然不太合理，尽管有此理论是基于人量试验数据上的经验公式，还是不能准确反映混凝上的力学性能，特别是受力复杂的重要结构，必须采用三维钢筋混凝上非线性有限元方法才能很好地掌握其力学性能。
钢筋混凝土结构的有限元分析
钢筋混凝土结构的有限元分析任何纷繁复杂的知识体系，都如同枝叶繁茂的苍天大树，本人习惯先抓住主干理清思路，然后再对各枝叶逐个击破，混凝土结构的有限元分析亦如是。
本文即从分析层面和单元维度层面梳理了对混凝土结构有限元分析的认知和思考。
需要说明的是，Gin主攻方向是结构工程，本文讨论的范围也仅限于结构工程，暂不包含岩土工程与风工程。
基于分析层面的归纳基于Gin的理解，混凝土结构的有限元分析按照分析层面进行分类，可归纳为材料层面、构件层面及体系层面。
材料层面，揭示了混凝土材料在不同几何维度下最根本的力学机理与物理规律，这是混凝土结构有限元分析的根。
基于基本的力学规律，结合试验结果进行抽象和拟合，便得到了不同维度下、引入不同考量因素的材料本构模型。
如果能得到一个新的本构，估计也够毕业一个博士。
构件层面，即研究各类混凝土结构构件拉、压、剪、扭、弯的力学性能及其耦合效应，并将结果规范化、条文化。
简单点的，如不同高跨比混凝土梁受剪性能研究等等；时髦点的，如某FRP自复位混凝土剪力墙抗震性能研究等等；复杂点的，如不同截面形状钢骨混凝土柱受力性能研究等等……这些都是基于构件层面的分析研究，其应用价值一方面是为工程设计提供指导，另一方面则是为体系分析提供依据。
规范里一个不起眼的建议值，往往背后蕴含着众多学者/学生日以继夜的构件试验。
体系层面，主要是模拟、评估实际结构的各种性能。
就结构工程而言，体系层面的分析主要包括抗风分析与抗震分析。
其应用价值，一方面是从整体上获得结构变形、内力及损伤的分布，为构件层面的设计提供依据；另一方面，得到对结构各项性能的评价，如抗震性能、抗倒塌性能、可恢复性能、舒适性等等，而这恰恰是最直接、也最为人们所关注的指标。
基于单元维度层面的归纳按照计算单元的维度，混凝土结构的有限元分析又可划分为基于一维单元的分析、基于二维单元的分析及基于三维单元的分析。
一维单元主要包括能够描述弯曲性能的梁单元和不能描述弯曲性能的杆单元（此外有还有零长度单元等概念，本文不做过多讨论）。
钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式共3篇
钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式共3篇钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式1钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式钢筋混凝土是建筑结构中广泛使用的材料之一。
在结构设计与分析过程中，了解钢筋混凝土的本构关系和有限元模式是十分重要的。
本文将从理论和实践两个层面介绍钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式。
一、理论基础1.1 本构关系本构关系是描述材料应力和应变之间关系的数学模型。
对于钢筋混凝土结构来说，其本构关系可以分为弹性和塑性两个阶段。
如图1所示，该曲线表现了材料的应变和应力之间的关系。
在开始阶段，钢筋混凝土材料表现出弹性行为，即在一定范围内，应变和应力呈线性关系，在这个范围内，应力的变化只取决于外力的变化。
当荷载增加时，材料进入塑性阶段，即出现残余变形，弹性不再适用。
此时，应变和应力的关系呈现非线性态势，应力会逐渐增大，直至材料失效。
图1 钢筋混凝土的本构关系曲线1.2 有限元分析有限元分析是一种近似解微分方程的数值分析方法。
该方法将问题分解成一个有限数量的小区域，在每个小区域内建立数学模型，通过连接小区域，组成总体的数学模型。
对于钢筋混凝土结构的有限元分析，可以采用三维有限元模型或二维\轴对称有限元模型等。
二、实践操作2.1 有限元模型的建立在进行有限元分析前，需要建立合适的有限元模型。
在钢筋混凝土结构的有限元分析中，通常采用ABAQUS、ANSYS软件进行模拟。
有限元模型的建立需要考虑结构的几何形状、材料特性、加载条件等，在模型建立的过程中需要进行模型分析和后处理，如应力监测、应变监测、变形量分析等。
2.2 本构关系的采用在建立有限元模型时需要设置材料弹性模量、泊松比、破坏应力等本构关系参数，这些参数可以通过试验数据和经验公式进行估算。
同时，基于实际结构的材料本身的特性和结构内力状态等影响因素，还需要考虑材料的非线性效应，包括弹塑性分析和的动力分析等。
三、应用现状在实际的建筑结构设计和分析中，钢筋混凝土结构的有限元分析被广泛采用，可以帮助工程师更加准确地预测材料的行为，并定位结构的破坏点及应急防御措施。
ANSYS分析钢筋混凝土结构技巧及实例详解
0 前言利用ANSYS分析钢筋混凝土结构时，其有限元模型主要有分离式和整体式两种模型。
这里结合钢筋混凝土材料的工作特性，从模型建立到非线性计算再到结果分析的全过程讲述了利用ANSYS进行钢筋混凝土结构分析的方法与技巧，并以钢筋混凝土简支梁为例，采用分离式有限元模型，说明其具体应用。
1 单元选取与材料性质1. 1 混凝土单元ANSYS中提供了上百种计算单元类型,其中Solid65单元是专门用于模拟混凝土材料的三维实体单元。
该单元是八节点六面体单元,每个节点具有三个方向的自由度( UX , UY , UZ) 。
在普通八节点线弹性单元Solid45 的基础上,该单元增加了针对于混凝土的材性参数和组合式钢筋模型,可以综合考虑包括塑性和徐变引起的材料非线性、大位移引起的几何非线性、混凝土开裂和压碎引起的非线性等多种混凝土的材料特性。
使用Solid65 单元时,一般需要为其提供如下数据:1)、实常数(Real Constants) :定义弥散在混凝土中的最多三种钢筋的材料属性,配筋率和配筋角度。
对于墙板等配筋较密集且均匀的构件,一般使用这种整体式钢筋混凝土模型。
如果采用分离式配筋,那么此处则不需要填写钢筋实常数。
2)、材料模型(Material Model) :在输入钢筋和混凝土的非线性材料属性之前,首先必须定义钢筋和混凝土材料在线弹性阶段分析所需的基本材料信息,如:弹性模量,泊松比和密度。
3)、数据表(Data Table) :利用数据表进一步定义钢筋和混凝土的本构关系。
对于钢筋材料,一般只需要给定一个应力应变关系的数据表就可以了,譬如双折线等强硬化(bilinear isotropic hardening)或随动硬化模型( kinematic hardening plasticity)等。
而对于混凝土模型,除需要定义混凝土的本构关系外,还需要定义混凝土材料的破坏准则。
在ANSYS中,常用于定义混凝土本构关系的模型有:1)多线性等效强化模型(Multilinear isotropic hardening plas2ticity ,MISO模型)，MISO模型可包括20条不同温度曲线，每条曲线可以有最多100个不同的应力-应变点;2)多线性随动强化模型(Multilinear kinematic hardening plas2ticity ,MKIN 模型)，MKIN 模型最多允许5个应力-应变数据点;3)Drucker2Prager plasticity(DP)模型。
钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇
钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇钢筋混凝土结构非线性有限元分析1钢筋混凝土结构是现代建筑结构中常用的一种结构形式。
由于钢筋混凝土结构自身的复杂性，非线性有限元分析在该结构的设计和施工过程中扮演着重要的角色。
非线性有限元分析是建立在解析的基础之上的，它可以更真实地模拟结构在实际载荷下的变形和破坏特性。
本文对钢筋混凝土结构的非线性有限元分析进行细致的介绍。
首先需要了解的是，钢筋混凝土结构存在多种非线性问题，如材料非线性、几何非线性和边界非线性等。
这些非线性问题极大地影响了结构的受力性能。
在结构的设计阶段，要对这些非线性因素进行充分分析。
钢筋混凝土结构在材料方面存在很多非线性问题，例如，混凝土的拉应力－应变曲线存在非线性变形，钢筋的本构关系存在弹塑性和损伤等等。
这些材料的非线性特性是钢筋混凝土结构变形和破坏的重要因素。
钢筋混凝土结构材料的非线性特性需要通过相关试验来获得，例如混凝土的轴向拉伸试验和抗压试验，钢筋的拉伸试验等，试验数据可以被用来建立预测结构非线性响应的有限元模型。
钢筋混凝土结构在几何方面存在很多非线性问题，例如，结构的非线性变形、结构的大变形效应、结构的初始应力状态等等。
钢筋混凝土结构几何的非线性效应可通过有限元分析明确地描述。
要对几何非线性进行分析，通常使用非线性有限元分析程序，其中包括基于条件梯度最优化技术的材料和几何非线性分析以及有限元法分析中使用的高级非线性模拟技术。
钢筋混凝土结构的边界条件也可能导致结构的非线性响应，例如基础的扰动、结构的支承和约束条件等。
所有这些条件都会导致模型在分析中出现非线性行为。
最后，非线性有限元分析可以简化结构设计的过程，并且可以更准确地分析结构的性能。
另外，分析过程中还可以考虑更多因素，例如局部的材料变形、应力浓度等等，让设计人员了解到结构的真实状态。
总之，钢筋混凝土结构非线性有限元分析是现代建筑结构中常用的一种结构分析方式，对于设计和施工都有着重要的意义。
ANSYS混凝土问题分析
ANSYS混凝土问题分析1．关于模型钢筋混凝土有限元模型根据钢筋的处理方式分为三种：分离式、整体式和组合式模型◆分离式模型：把混凝土和钢筋作为不同的单元来处理，即混凝土和钢筋各自被划分为足够小的单元，两者的刚度矩阵是是分开来求解的，考虑到钢筋是一种细长的材料，通常可以忽略起横向抗剪强度，因此可以将钢筋作为线单元处理。
钢筋和混凝土之间可以插入粘结单元来模拟钢筋与混凝土之间的粘结和滑移。
一般钢筋混凝土是存在裂缝的，而开裂必然导致钢筋和混凝土变形的不协调，也就是说要发生粘结的失效与滑移，所以此种模型的应用最为广泛。
◆整体式模型：将钢筋分布与整个单元中，假定混凝土和钢筋粘结很好，并把单元视为连续均匀材料，与分离式模型不同的是，它求出的是综合了混凝土与钢筋单元的整体刚度矩阵；与组合式不同之点在于它不是先分别求出混凝土与钢筋对单元刚度的贡献然后再组合，而是一次求得综合的刚度矩阵。
◆组合式模型组合式模型分为两种：一种是分层组合式，在横截面上分成许多混凝土层和若干钢筋层，并对截面的应变作出某些假设，这种组合方式在钢筋混凝土板、壳结构中应用较广；另一种组合方法是采用带钢筋膜的等参单元。
当不考虑混凝土和钢筋二者之间的滑移，三种模型都可以。
分离式和整体式模型使用于二维和三维结构分析。
就ANSYS而言，可以考虑分离式模型：混凝土(SOLID65)+钢筋(LINK单元或PIPE单元)，认为混凝土和钢筋粘结很好。
如要考虑粘结和滑移，则可引入弹簧单元进行模拟，如果比较困难也可以采用整体式模型(带筋的SOLID65)。
2．本构关系及破坏准则◆本构关系混凝土本构关系的模型对钢筋混凝土结构的非线性分析有重大影响。
混凝土的本构就是表示在各种外荷载作用下的混凝土应力应变的响应关系。
在建立混凝土本构关系时一般都是基于现有的连续介质力学的本构理论，在结合混凝土的力学特性，确定甚至调整本构关系中各种所需的材料参数。
通常，混凝土的本构关系可以分为线性弹性、非线性弹性、弹塑性及其他力学理论等四类。
钢筋混凝土有限元分析
钢筋混凝土有限元分析(1)首先建立有限元模型，这里我们选用ANSYS软件自带的专门针对混凝土的单元类型Solid 65，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete，选择添加Solid 65号混凝土单元。
(2) 点击Element types窗口中的Options，设定Stress relax after cracking为Include，即考虑混凝土开裂后的应力软化行为，这样在很多时候都可以提高计算的收敛效率。
(3) 下面我们要通过实参数来设置Solid 65单元中的配筋情况。
进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Real Constants->Add/Edit/Delete，添加实参数类型1与Solid 65单元相关，输入钢筋的材料属性为2号材料，但不输入钢筋面积，即这类实参数是素混凝土的配筋情况。
(4) 再添加第二个实参数，输入X方向配筋为0.05，即X方向的体积配筋率为5%。
(5) 下面输入混凝土的材料属性。
混凝土的材料属性比较复杂，其力学属性部分一般由以下3部分组成：基本属性，包括弹性模量和泊松比；本构关系，定义等效应力应变行为；破坏准则，定义开裂强度和压碎强度。
下面分别介绍如下。
(6) 首先进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Material Props-> Material Models，在DefineMaterial Model Behavior 窗口中选择Structural-> Linear -> Elastic-> Isotropic，输入弹性模量和泊松比分别为30e9和0.2(7) 下面输入混凝土的等效应力应变关系，这里我们选择von Mises屈服面，该屈服面对于二维受力的混凝土而言精度还是可以接受的。
在Define Material Model Behavior 窗口中选择Structural-> Nonlinear->Inelastic-> Rate Independent-> Isotropic Hardening Plasticity-> Mises Plasticity-> Multilinear，输入混凝土的等效应力应变曲线如下图所示。
ANSYS对预应力钢筋混凝土梁结构的有限元分析
#结构#抗震#文章编号:1009-6825(2005)02-0013-03ANSYS 对预应力钢筋混凝土梁结构的有限元分析收稿日期:2004-10-23作者简介:孙华安(1974-),男,昆明理工大学在读硕士,云南昆明 650093屈本宁(1956-),男,1982年毕业于昆明理工大学力学专业,教授,昆明理工大学,云南昆明 650093黄光玉(1978-),男,昆明理工大学在读硕士,云南昆明 650093孙华安 屈本宁 黄光玉摘 要:应用通用有限元软件A NSYS 对预应力钢筋混凝土梁的非线性性能进行了数值模拟,并讨论了钢筋和混凝土的本构方程、破坏准则、预应力施加和收敛准则等问题,对该梁在预应力条件下、没有施加预应力但受荷载作用、施加了预应力并受荷载作用这三种工况下所得的数值模拟挠度解作了分析;同时将荷载作用下的该预应力混凝土梁的有限元模型挠度解与按结构规范计算的挠度结果作了比较,指出利用AN SY S 对预应力钢筋混凝土作有限元分析是可行的。
关键词:预应力,钢筋混凝土梁,AN SYS,有限元,挠度中图分类号:T U 375.01文献标识码:A引言预应力钢筋混凝土梁结构是当今土木工程中应用相当广泛的一种结构,由于它是由钢筋和混凝土两种材料组成,在荷载作用下的结构反应是相当复杂的,传统的基于大量试验资料的结构力学的结构设计方法很难计算出其结构反应。
自从1967年D.Nego 和司谷特拉思A.C.Scor delis 把有限元应用于钢筋混凝土的结构分析以后,有限元法逐步成为分析钢筋混凝土结构内部微观机理的极有力的工具。
其中AN SY S 软件就础平台,其设计应充分考虑小区信息流量的需求,以满足21世纪宽带多媒体信息交互的要求,同时应具备可管理性、可扩展性和可维护性。
3 思考与建议3.1 智能住宅小区的建设应突出/以人为本0[3]/人0是住宅小区的主体,住宅小区建设应紧紧围绕着人们的实际需求,以实用、简洁、便利、安全为原则,同时照顾到不同文化层次、不同年龄住户的需要,满足/居住0这一特定的使用功能,在这一特定的功能上真正实现家庭的智能化。
基于ANSYS的钢筋混凝土框架结构
for
The Master Degree of
Structural Engineering
THE OVERALL SEISMIC PERFORMANCESTUDYOFRCFRAME STRUCTUER AFTER STRENGTHENED BASED ON ANSYS
本文利用有限元软件ANSYS建立了三个钢筋混凝土框架结构模型模拟加固框架在水平低周反复荷载下的试验。其中，得到无加固模型KJ-1的力学性能指标和荷载-位移曲线与试验值对比，验证模型的合理正确性；无加固模型KJ-1、碳纤维加固模型KJ-2和碳纤维加固梁钢板加固柱的复合加固模型KJ-3的滞回曲线和骨架曲线、延性和耗能能力、刚度和承载力等力学性能进行对比分析，研究两种加固方法对框架结构加固后的整体抗震性能的影响。
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The results show that: the mechanical properties and he load - displacement curve of the no reinforcement model KJ-1 fits well with the experimental results ,verify the validity of the model; The CFRP reinforced method and the composite reinforcement method can improve the bearing capacity, ductility and energy dissipation capacity , delay the degradation of the bearing capacityand stiffness. So that it improve the seismic capacity of the frame structure.The carrying capacity, ductility and energy dissipation capacity of composite reinforcement methods have been better improved than the CFRP reinforced method. The steel plate is better than the carbon fiber in the column.
基于ANSYS的钢筋混凝土结构实例分析
解放军理工大学工程兵工程学院课程论文基于ANSYS的钢筋混凝土结构实例分析课程名称：高等军桥结构分析专业：桥梁与隧道工程学生姓名：马森学号： S201103062指导教师：郭志昆教授陈万祥讲师时间： 2012年7月14日基于ANSYS的钢筋混凝土结构实例分析马 森 （解放军理工大学工程兵工程学院，江苏，南京，210007）摘要：讨论了在大型有限元软件ＡＮＳＹＳ中用于混凝土材料的Ｓｏｌｉｄ６５单元， 介绍了混凝土和钢筋共同工作时的建模方法及相互连接的处理， 利用Ｓｏｌｉｄ６５单元对钢筋混凝土板进行了分析。
分析表明， 用Ｓｏｌｉｄ６５单元模拟钢筋混凝土材料所得到的结果， 能较好地反映钢筋混凝土板的非线性力学特征。
关键词：Ｓｏｌｉｄ６５单元；ＡＮＳＹＳ；钢筋混凝土结构 中图分类号：ＴＵ３７５１１； Ｏ２４２１２１文献标识码: A钢筋混凝土是土木工程中应用最广泛的材料，钢筋混凝土相关力学问题的分析是进行土木工程分析的基础。
对于性质复杂的钢筋混凝土结构, 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，用有限元等工程软件进行钢筋混凝土的力学行为的模拟分析，对于结构设计的合理性与经济性非常有意义。
1 Solid65单元１．１ 单元简介 通常钢筋混凝土结构有限元分析的单元分为两种：杆系单元和实体单元。
前者着重分析单元力(包括力和弯矩)与位移(包括位移和转角)之间的关系，而后者着重分析单元的应力-应变关系。
单元类型的选取应兼顾计算规模、材料模型的精度等多方面的因素。
对于全结构规模较大，可将结构离散成杆系单元进行分析。
对于复杂区域(梁柱节点)或重要的构件等可将杆系结构计算的力和位移施加到实体单元模型上，分析局部应力和应变。
在结构分析中应尽可能多地采用三维实体单元模型，力求最大程度地真实模拟实际结构构件。
Solid65单元用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型。
该实体模型可具有拉裂与压碎的性能。
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。
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％）．
钢筋混凝土结构弹塑性分析在ANSYS中的实现
钢筋混凝⼟结构弹塑性分析在ANSYS中的实现钢筋混凝⼟结构弹塑性分析在ANSYS中的实现周岑孙利民（同济⼤学⼟⽊⼯程防灾国家重点实验室200092）摘要钢筋混凝⼟结构是现代⼟⽊⼯程中最常⽤的结构形式。
本⽂针对运⽤ANSYS进⾏钢筋混凝⼟结构的弹塑性分析，通过与理论解⽐较，依据分析对象的结构层次（结构、构件）、分析类型（静⼒单调加载、反复加载）、荷载⽔平（线弹性、弹塑性），讨论了单元类型、材料模型及模型参数的选取，必要时甚⾄采⽤UPF等⼆次开发⼯具进⾏分析。
分析表明，合理的模型可以得到令⼈满意的结果。
关键词钢筋混凝⼟结构弹塑性 ANSYSRealization of RC Structure Elasto-plastic Analysis withANSYSZhou Cen Sun Limin(State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering )Abstract:RC structure is the most common structure type in modern civil engineering. In this paper, how to analyze RC structure elasto-plastic analysis with ANSYS is discussed. Compared with theoretical results, it is discussed how to select element type, material model and parameter based on the structurelevel (whole structure or member), analysis type (under static monotone load or cyclic load), load level(linear elastic or elasto-plastic) and UPF if necessary. The analysis shows that satisfactory results maybe obtained from rational models.1 前⾔钢筋混凝⼟材料由于结实且价格低廉，已经成为⼟⽊⼯程结构中采⽤得最多的材料。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析 - 副本
西安理工大学硕士学位论文
结构有限元分析方法得到了迅速的发展。在钢筋混凝土结构的分析中运 用有限元法分析可以提供大量结构反应信息，诸如结构位移、应力、应 变的变化，混凝土压屈，钢筋流动，粘结滑移，破坏荷载等等，这对研 究钢筋混凝土结构的性能，改进工程设计都有重要的意义。
1.2 钢筋混凝土有限元分析的研究现状
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西安理工大学硕士学位论文
非线性、几何非线性以及时间因素的综合考虑也融入了钢筋混凝土结构 非线性有限元分析。在混凝土结构中，与时间因素有关的效应包括荷载、 预应力、环境因素以及随时间推移而变化的徐变、收缩、老化、热效应 和预应力筋的松弛等。在这一时期中，我国在钢筋混凝土结构非线性有 限元分析的大部分领域开展了研究工作，取得了很大的进展。我国虽然 没有专门召开过钢筋混凝土非线性有限元分析方面的会议，但这方面的 研究工作在计算力学、结构工程、地震工程等全国性的学术会议中有所 反映，也出版了钢筋混凝土结构非线性有限元分析方面的专著，反映了 我国在这一方面的研究成。 目前可以说钢筋混凝土的有限元分析已经到了相当实用的阶段。欧 洲混凝土委员会 1990 年的混凝土模式规范已经将混凝土有限元方法纳入 其有关条文。我国水工钢筋混凝土结构也在附录中写入了有关有限元分 析的条文。其主要用途如下： a) 用于重大结构 ,如核电站的安全壳、海上采油平台、大型水利工 程结构的静力分析，尤其是动力分析，具有极其重要的意义。既可以检 验设计，又可以优化设计；既具有经济价值，又具有研究价值。 b) 用于结构或构件的全过程分析，对结构或构件的性能及其实际的 极限荷载有更深入、正确的了解，能揭示出结构的薄弱环节，能对其可 靠性做出正确的评价。 c) 辅助试验进行参数设计。
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第一章 绪
论
稍后 Lin 和 Scordelis 将分层法用于板壳单元等弯曲构件，假定每一个 混凝土微元处于双向受力状态，裂缝沿板厚逐层的发展，这些单元已被 用于核反应堆安全壳、存储容器和海洋石油平台等大型混凝土结构的非 线性分析中。这一阶段的研究和应用都取得了很大的进展，但总的来说， 不管是理论研究还是工程应用，都比较粗糙，处于探索阶段。 1977-1985 年，在这个阶段中，研究工作主要可分为两个方面。一方 面是继续在单元模式的选取、混凝土的本构关系和破坏理论、裂缝的模 拟和拉伸强度、骨料咬合和销栓作用以及粘结方面进行深入的研究。另 一方面是系统性的总结和交流工作，美国土木工程师协会组织了一个 20 人的委员会，花了五年的时间，总结和分析了钢筋混凝土结构有限元结 构分析领域的大量研究资料和信息，在 1982 年 5 月发表了长达 545 页的 综述报告，内容涉及本构关系和破坏理论、钢筋模拟及粘结的表示、混 凝土开裂、剪力传递、时间效应、动力分析、数值算例和应用；还在附 录中发表了钢筋混凝土结构非线性的有限元程序。在这一时期，欧洲和 亚洲的一些学者也在钢筋混凝土结构的有限元分析方面进行了大量的研 究工作，1987 年 7 月在联邦德国召开了“钢筋混凝土空间结构非线性性 能”的国际会议；1981 年，国际桥梁与结构工程协会在荷兰召开了“高 等混凝土力学”的国际会议；1984 年，在前南斯拉夫召开了： “混凝土结 构的计算机辅助分析与设计”国际会议。同时，日本学者的研究工作在 起步较晚的情况下很快的发展到了应用阶段，并且在与试验的结合方面 取得了很大的进展。 1985 年到现在 ,处在混凝土的本构关系的表达和试验研究方面继续 进行更深入的研究之外 , 钢筋混凝土结构非线性有限元分析进一步向实 用方向发展 , 努力把现有的分析方法和工程设计结合起来。同时 , 研究的 领域也进一步扩展到动力、冲击荷载下的非线性分析，分析模型和材料 参数成为预测钢筋混凝土结构在动力和冲击荷载下性能的研究热点；高 强混凝土和受约束混凝土结构的非线性有限元分析也受到了重视；材料
基于ANSYS_LS-DYNA的钢板混凝土墙冲击实验有限元分析
图 2 1/7.5 缩尺飞机模型结构示意图(单位：mm)
(a)钢筋分布
(b)剪力钉分布
图 3 半钢板混凝土墙(HSC80)结构示意图(单位：mm)
3 数值分析模型
3.1 有限元模型
对于以上不同厚度的钢板混凝土墙，其钢筋、钢板、剪力钉和混凝土模型分离建模。混凝土的单 元类型为实体单元 Solid164，算法为单点积分，钢筋和剪力钉的单元类型为三节点梁单元 Beam161， 钢板的单元类型为壳单元 Shell163。1/7.5 缩尺飞机模型采用实体单元 Solid164 和壳单元 Shell163 模拟。 HSC80 半钢板混凝土墙和缩尺飞机的有限元模型如图 4-5 所示。缩尺飞机和钢板混凝土墙的材料参数
基于 ANSYS/LS-DYNA 的钢板混凝土墙 冲击实验有限元分析
朱秀云 1,2,潘 蓉 2,林 皋 1
(1大连理工大学海岸与近海国家重点实验室抗震分室，辽宁 大连 116024； 2 环境保护部核与辐射安全中心 厂址与土建部 北京 100082)
摘要：由于钢板混凝土墙背部钢板能够有效地约束混凝土在撞击方向上的运动以及限制混凝土碎片的飞溅，为了抵御大
(1 Laboratory of Earthquake, State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning 116024; 2 Plant site and civil engineering department,Nuclear and Radiation Safety Center, Ministry of Environmental Protection, Beijing, 100082)
基于ANSYS钢筋混凝土结构耦合分析资料
基于ANSYS钢筋混凝土结构耦合分析老师：学生：学号：专业：农业水土工程学院：水利学院2014年11月基于ANSYS钢筋混凝土结构耦合分析摘要：本文建立钢筋混凝土有限元模型,用于分析工程结构问题。
以渡槽钢筋混凝土模型为例，模型建立过程中采用ANSYS中耦合和约束方程法，耦合法用于考虑温度场和应力场耦合共同作用产生的应力应变，约束方程法用于将钢筋节点和混凝土节点用约束方程联系起来。
对纯混凝土结构以及钢筋混凝土结构的计算结果对比。
结果表明，钢筋混凝土有限元模型可以模拟实际钢筋混凝土模型，能为工程安全监测提供可靠的理论依据。
关键词：约束方程法渡槽耦合节点单元Based on ansys coupling analysis of reinforced concretestructuresWang Liangzenan Feng xiao Liu Feipeng Ou Zhengfeng Cai Keke(kunming,yunnan agricultural university,650201)Abstract:Paper establishes reinforced concrete finite element model for the analysis of engineering structural problems. In Aqueduct reinforced concrete model as an example, the process of using ANSYS model coupling and constraint equations method, consider coupling method for temperature stress-strain and stress fields generated by the coupling interaction, constraint equation method for reinforced concrete nodes and node linked with the constraint equations. On the results of pure concrete structures and reinforced concrete structures contrast. The results showed that the reinforced concrete finite element model can simulate the actual reinforced concrete model can provide a reliable theoretical basis for engineering safety monitoring.Key words: the constraint equation method aqueduct coupling node element 1概述渡槽是输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究
基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究钢筋混凝土结构是当今建筑结构中最常见的一种结构形式，其具有良好的承载能力、抗震性能和耐久性。
在设计和施工过程中，通过有限元分析工具可以对钢筋混凝土结构进行详细的工程分析和模拟，分析结构的受力性能、应力分布等关键参数，为结构设计和优化提供科学依据。
ANSYS是一种基于有限元法的工程仿真分析软件，广泛应用于工程领域。
在钢筋混凝土结构有限元分析中，ANSYS可以模拟和计算结构在不同荷载和边界条件下的响应，从而评估结构的稳定性和安全性。
首先，在有限元分析中，需要构建一个准确的结构模型。
首先，根据实际结构图纸，使用计算机辅助设计软件绘制出结构的几何模型，并导入到ANSYS软件中。
然后，根据结构的材料特性和截面形状，定义合适的材料模型和单元类型，并进行网格划分。
钢筋混凝土结构常使用梁单元和壳单元进行分析建模，其中梁单元用于模拟梁、柱等构件，壳单元用于模拟板、墙等构件。
其次，进行结构的加载和分析。
在ANSYS中，可以设置各种静力或动力加载条件，例如自重、活载、风荷载、地震荷载等。
对于钢筋混凝土结构，还需要考虑材料的非线性特性，例如混凝土和钢筋的应力-应变关系，以及混凝土的损伤模型和破坏准则等。
在加载过程中，ANSYS会通过有限元方法对结构的应力分布、位移响应、变形情况等进行计算和分析。
根据计算结果，可以获取结构在不同加载情况下的应力应变分布图、位移云图等。
最后，进行结构的评估和优化。
通过有限元分析，可以评估结构在设计荷载下的整体稳定性和安全性，包括关键构件的承载能力、变形情况等。
如果结构不满足要求，可以通过修改材料参数、截面尺寸等优化结构设计，再次进行分析。
由于ANSYS具有强大的计算能力和灵活的模拟功能，可以对不同设计方案进行比较，从而找到最优的结构方案。
总之，基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究可以提供结构设计和优化的科学依据，增强结构的安全性和经济性。
钢-混凝土组合梁结构试验研究与有限元分析
钢-混凝土组合梁结构试验研究与有限元分析胡少伟;喻江【摘要】双箱钢-混凝土组合梁结构是一种新型钢-混凝土组合结构，具有较好的应用前景。
为研究该种组合梁的结构性能，并分析其强度和刚度的主要影响因素，设计了两根组合梁模型进行试验研究。
通过测试其跨中截面应变、纵向挠度、承载能力等参量来分析该组合梁的荷载应变曲线、荷载挠度曲线等。
借助有限元软件ANSYS 建立了组合梁的三维空间有限元模型，考虑材料非线性，对该组合梁模型进行了有限元分析。
分析结果与试验结果的比较分析表明，两者吻合良好，表明该研究对工程应用具有一定的指导作用和参考价值。
%The double - box steel - concrete composite beam structure is a new type of steel - concrete composite structure that has wide application prospect. In order to further investigate the mechanical performance of the composite structure and analyze the influential factors of strength and stiffness,two specimens model beam were designed and studied. Through the measuring pa-rameters such as the strain of mid - span cross - section,longitudinal deflection and bearing capacity,the loading - strain curve and loading - deflection curve were analyzed. By consideration of the material nonlinearity,a 3D model for the composite beam is established and analyzed by ANSYS. Finally,the comparative analysis between experimental test and finite element simulation is conducted,which shows a high correlative agreement with each other. This research has a certain guidance and reference value for engineering application.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】6页(P50-55)【关键词】双箱组合梁;试验研究;有限元模拟;对比分析【作者】胡少伟;喻江【作者单位】南京水利科学研究院材料结构研究所，江苏南京 210024;南京水利科学研究院材料结构研究所，江苏南京 210024; 河海大学土木与交通学院，江苏南京 210098【正文语种】中文【中图分类】TV335钢-混凝土组合结构经过近100 a的研究和发展，因其具有良好的受力性能已广泛应用于交通工程、桥梁工程、高层建筑工程等领域。
(整理)ANSYS理论基础混凝土及钢筋单元.
ANSYS 理论基础一、钢筋混凝土模型1、Solid65单元——模拟混凝土和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，可以模拟混凝土中的加强钢筋（或玻璃纤维、型钢等）；普通8节点三维等参元，增加针对混凝土材料参数和整体式钢筋模型；基本属性：——可以定义3种不同的加固材料；——混凝土具有开裂、压碎、塑性变形和蠕变的能力；——加强材料只能受拉压，不能承受剪切力。
三种模型：分离式模型——把混凝土和钢筋作为不同的单元来处理，各自划分单元，或钢筋视为线单元（杆件link－spar8或管件pipe16，20）；钢筋和混凝土之间可以插入粘结单元来模拟界面的粘结和滑移；整体式模型——将钢筋分布于整个单元中，假定混凝土和钢筋粘结很好，并把单元视为连续均匀材料；组合式模型——分层组合式：在横截面上分成许多混凝土层和若干钢筋层，并对截面的应变作出某些假设（如应变沿截面高度为直线）；或采用带钢筋膜的等参单元。
2、本构模型线性弹性、非线性弹性、弹塑性等；强度理论——Tresca、V on Mises、Druck-Prager等；3、破坏准则单轴破坏（Hongnested等）、双轴破坏（修正的莫尔库仑等）、三轴破坏（最大剪应力、Druck-Prager等），三参数、五参数模型；混凝土开裂前，采用Druck-Prager屈服面模型模拟塑性行为；开裂失效准则，采用William-Warnke五参数强度模型。
4、基本数据输入混凝土：ShrCf-Op—张开裂缝的剪切传递系数，0～1ShrCf-Ol—闭合裂缝的剪切传递系数，0.9～1UnTensSt—抗拉强度，UnCompSt—单轴抗压强度，（若取-1，则以下不必要）BiCompSt—双轴抗压强度，HydroPrs—静水压力，BiCompSt—静水压力下的双轴抗压强度，UnCompSt—静水压力下的单轴抗压强度，TenCrFac—拉应力衰减因子。
加固材料（材料号、体积率、方向角）二、其他材料模型在Ansys中，可在Help菜单中查阅各种不同单元的特性。
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基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有
限元分析共3篇
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析1
混凝土结构是我们生活和工作环境中不可或缺的部分。
为了保证结构
的安全性和耐久性，需要进行大量的试验和分析。
钢筋混凝土结构试
验有限元分析是其中一种方法，本文将介绍如何基于ANSYS进行试验
有限元分析。
1、前期准备工作
进行钢筋混凝土结构试验有限元分析前，需要进行一些前期准备工作。
首先要确定模型的尺寸和几何形状，包括梁的长度、宽度和高度，钢
筋的数量和材料等信息。
其次是建立材料模型。
钢筋和混凝土的本构关系可以参考各种规范和
文献，例如ACI318和EHE等。
最后是进行荷载和边界条件的设置。
这些参数可以根据试验的要求进
行设定。
2、建立有限元模型
通过ANSYS软件建立钢筋混凝土结构的有限元模型。
其中，混凝土部
分采用可压缩性线性弹性模型；钢筋采用弹塑性模型，可以考虑材料
的塑性性质。
首先，选择适当的元素类型，包括梁单元和实体单元。
对于梁单元，
要选择适当的截面类型和断面参数。
对于实体单元，要确定网格的大
小和形状。
然后，按照模型的几何形状和材料参数设置单元类型和属性。
最后，进行单元的划分和网格生成，调整边界条件，使其与试验条件
保持一致。
3、分析和结果
在模型准备就绪之后，进行分析和结果的处理。
首先，定义荷载和边界条件，可以模拟多种加载模式，例如单点荷载、均布荷载、自重等。
然后，进行静态分析或动态分析。
静态分析可以计算结构的变形、应
力和应变等参数；动态分析可以模拟结构在地震、风等自然灾害下的
响应。
最后，进行结果的处理和分析。
包括可视化、动画演示、应力云图、
位移云图等，能够对计算结果进行全方位的检查和分析。
综上所述，基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析是一种非常
有用的手段，可以帮助工程师更准确地评估结构的安全性和耐久性。
它具有良好的可靠性和可操作性，可在较短的时间内快速建立模型和
分析结果。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析2
钢筋混凝土结构是目前建筑工程最常用的一种结构形式，其优点在于
承载能力强、耐久性好、施工方便等。
但在实际的建设过程中，为了
保证其安全性，必须对其力学性能进行充分的试验和分析。
而针对钢
筋混凝土结构的试验有限元分析，可以利用ANSYS等有限元软件进行
模拟，以评估其结构的安全性和稳定性。
以下是基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析的主要过程和方法：
1. 结构建模：首先需要对钢筋混凝土结构进行建模，主要包括结构的
几何、材料和加载条件等。
建模可以手动实现，也可以通过软件辅助
实现，如AutoCAD等。
在建模过程中，需要根据实际的结构形式合理
地采用单元类型和边界条件等，以尽可能准确地反映实际结构的受力
情况。
2. 材料特性确定：钢筋混凝土结构中，混凝土和钢筋是两种不同的材料。
因此，在进行有限元分析前，需先确定混凝土和钢筋的材料特性。
这些特性包括弹性模量、泊松比、杨氏模量、屈服强度、极限强度等。
对混凝土来说，需要特别确定材料的一些非线性特性，如强度退化、
延性等，以精确地描述混凝土的受力性能。
3. 负载情况：在有限元分析前，需要明确结构的负载情况。
这包括静
力负载和动力负载两种。
静力负载包括常规自重、附加负载等；动力
负载则通常以地震、风等外力为载荷，进行动力分析，衡量结构在发
生地震等灾害情况下的安全性能。
4. 模拟分析：在模拟分析时，需要对结构进行初始和边界条件设定，
以保证分析结果的准确性。
在ANSYS软件中，可以通过输入模拟参数
及完成模拟运算，进行模拟分析。
对分析结果进行检查、评估，进一
步判断建筑结构的可靠性和安全性。
5. 结果评估：在分析后，可以得到结构在不同条件下的受力分布、应
力变形等信息。
通常需要评估分析结果，以评估建筑结构的安全性和
稳定性。
这样可以为相应的建筑结构提供更合理的设计方案。
总之，有限元分析是一种重要的结构安全评估方法，在建筑结构的设计和施工中有着广泛的应用前景。
利用ANSYS等软件可以对建筑结构进行准确的模拟分析，以及评估其承载能力和负载条件等，为建筑工程的设计和实现提供更大的保障。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析3
钢筋混凝土结构是建筑领域中常见的结构形式，其在抗震、抗风等方面表现出色。
试验有限元分析是一种常见的分析方法，能够帮助工程师进行结构设计及仿真预测。
本文将介绍基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析方法及流程。
一、建模
首先需要建立钢筋混凝土结构的三维模型。
在ANSYS中选择建立“Structure”工程，设置工程参数，包括单位、材料参数、结构参数等。
其次选择建立建筑结构的几何形状，比如“Solid 186”，根据自己的需要进行细节调整，如添加构件、定义边界等。
可以利用脚本语言编写自动化建模脚本，减少人工耗时。
二、材料特性
钢筋混凝土结构中混凝土、钢筋应力应变关系及摩擦系数等特性需要在ANSYS中定义。
应根据实际工程选材。
以钢筋混凝土梁为例，采用材料模型采用Van der Waals模型。
三、边界条件
建模完成后，需要设置边界条件，指定边界上的外力及其作用位置，
以模拟真实的应用场景。
例如，可以针对弯曲实验施加质量和位移场和静力基础负荷等。
四、计算设置
设置计算参数，如云主机数量、执行任务数、存储目录等，以便对计算结果进行记录和分析。
五、结果分析
完成计算后，对结果进行分析。
可根据所需的计算参数及信息生成数据分析图表，包括应变云图、应力云图、Deformation云图等。
可以进行断面破坏分析、挠度分析及应力分析，进一步了解所设计结构的性能表现。
若结果不理想，可以通过更改材料特性、边界条件及模型参数等，继续进行试验有限元分析，以得到最合理的设计方案。
总结：基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析，能够模拟真实环境下结构的受力情况，提供了一种有效的设计思路。
应根据实际情况灵活运用，并根据结果反馈及时更改设计方案。