钢筋混凝土建模步骤
桥梁博士V4工程案例教程分离式钢混组合梁建模教程文档
桥梁博士V4案例教程分离式钢混组合梁建模解决方案目录1.工程概况........................................................................................................................ - 1 -1.1.主要材料 ............................................................................................................. - 2 -1.2.施工步骤 ............................................................................................................. - 2 -2.总体信息........................................................................................................................ - 3 -2.1.基本信息 ............................................................................................................. - 3 -3.结构建模........................................................................................................................ - 4 -3.1.创建截面 ............................................................................................................. - 4 -3.2.创建梁 ................................................................................................................ - 11 -4.钢筋设计...................................................................................................................... - 13 -5.加劲设计...................................................................................................................... - 15 -6.施工分析...................................................................................................................... - 17 -6.1.安装槽型钢梁 ................................................................................................... - 17 -6.2.浇筑正弯矩区桥面板 ....................................................................................... - 18 -6.3.正弯矩区结合 ................................................................................................... - 18 -6.4.浇筑负弯矩区桥面板 ....................................................................................... - 19 -6.5.负弯矩区结合 ................................................................................................... - 19 -6.6.桥面铺装 ........................................................................................................... - 20 -6.7.收缩徐变 ........................................................................................................... - 21 -6.8.施工汇总 ........................................................................................................... - 21 -7.运营分析...................................................................................................................... - 21 -7.1.整体升降温 ....................................................................................................... - 21 -7.2.线性荷载 ........................................................................................................... - 22 -7.3.强迫位移 ........................................................................................................... - 22 -7.4.梯度温度 ........................................................................................................... - 22 -7.5.纵向加载 ........................................................................................................... - 23 -8.结果查询...................................................................................................................... - 23 -9.生成计算书.................................................................................................................. - 24 -- 1 -1.工程概况某分离式钢混组合梁桥,孔跨布置4x30m,设计等级为公路一级。
基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟共3篇
基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟共3篇基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟1钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式,具有较高的承载能力和良好的抗震性能。
数值模拟是研究结构力学性能和优化设计的重要手段之一。
本文将介绍基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟方法和实现步骤。
ABAQUS是一种广泛应用于结构力学和工程分析的有限元分析软件,可以模拟不同类型的结构,包括钢筋混凝土框架结构。
在ABAQUS中,钢筋混凝土框架结构使用的是梁单元(B31)和三角形单元(C3D4)。
本文将重点介绍梁单元的应用。
首先,建立模型,包括结构几何形状、截面形状、材料特性等信息。
在ABAQUS中,可以通过建立草图、绘制型材、定义截面属性等方式来创建模型。
需要注意的是,建立的模型必须符合实际结构的几何形状和尺寸要求。
其次,定义材料特性,包括钢筋混凝土的弹性模量、泊松比、屈服强度、极限强度、裂缝韧度等参数。
这些参数对于结构的强度、刚度、稳定性等性能都有很大的影响,需要根据实际情况进行精确的定义。
然后,给结构施加荷载,包括静态荷载、动态荷载、地震荷载等。
在ABAQUS中,可以通过绘制荷载分布或者定义节点荷载、边界约束等方式来施加荷载。
需要注意的是,荷载的大小和方向必须符合实际情况。
最后,进行数值模拟,求解结构的应力、应变、变形等参数。
在ABAQUS中,可以通过指定分析步数、时间步长、求解器、后处理选项等方式来进行数值模拟。
需要注意的是,模拟结果的准确性和可靠性与模型的精度、材料参数和荷载条件等因素密切相关,需要认真评估和验证。
总的来说,基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟是一项复杂的工程计算工作,需要具备专业的结构力学知识和ABAQUS软件的使用技能。
在模拟过程中,需要考虑许多因素,如模型准确性、材料参数、荷载条件、求解器选项等。
因此,需要认真分析和解决各种问题,确保模拟结果的准确性和可靠性,为结构设计和施工提供科学依据。
ANSYS钢筋混凝土建模方法概述
利用大型通用有限元软件ANSYS进行钢筋混凝土结构的建模、计算分析、结果处理是目前针对钢筋混凝土进行数值模拟的重要步骤。
如何采用ANSYS进行钢筋混凝土建模,能否把握有限元模型的可行性、合理性是将有限元理论应用到实际工程中较为关键的一环。
按照目前在建模中对钢筋的处理方式,ANSYS钢筋混凝土建模方法主要分为三种:整体式、分离式以及组合式,每种方法都具有不同的建模特点,现略做总结如下。
一、整体式建模ANSYS采用Solid65单元来模拟混凝土,所谓整体式建模也即是在建模过程中,通过对65单元进行实常数的设置来考虑钢筋对混凝土结构的作用。
这种方法将钢筋弥散于整个单元中,并视单元为连续均匀材料。
与其他方法比较,整体式建模的单元刚度矩阵综合了钢筋和混凝土单元的刚度矩阵,并且是一次性求得综合的刚度矩阵。
因此,在采用整体建模方法时,在建模之前,应首先求得单元各个方向的配筋率,并设置实常数,一般适用于体量较大,配筋比较规整的钢筋混凝土结构。
整体式建模所得计算结果对比实验来讲,其计算的开裂荷载误差较小,但开裂荷载后的整体荷载位移曲线与实验相比误差较大。
但采用整体建模方法的主要好处是能有效避免因为单元细分导致的应力奇异问题,有利于提高整体计算的收敛性性能。
二、分离式建模与整体式建模方法不同,分离式建模是指在建模过程中,考虑钢筋与混凝土的相互作用,分别选用不同的单元来模拟钢筋和混凝土。
一般而言,钢筋采用线单元link8模拟,混凝土选用配筋率为0的素混凝土Solid65单元模拟。
由于采用不同单元建模,如果认为结构在受外部荷载作用时,钢筋与混凝土在相互约束情况下会产生相对滑移,这时可以在钢筋与混凝土之间添加粘结单元来模拟钢筋与混凝土之间的粘结与滑移,一般采用非线性弹簧conbin39。
如果认为两者之间连接紧密,不会出现滑移,可视为刚性连接,只需通过合并节点即可,也即是相当于两者节点耦合。
从上述表述可见,分离式模型可以揭示钢筋与混凝土之间相互作用的微观机理,而这也是整体式模型无法做到的。
(完整版)ANSYS钢筋混凝土分离式建模
!跨中施加110KN的集中力FINISH $/CLEAR $/PREP7!AS0=380.1 $AS1=50.3 $A=30 $B=150!H=300 $L=2650 $L0=125!ET,1,SOLID65!KEYOPT,1,1,0!KEYOPT,1,5,1!KEYOPT,1,6,3!KEYOPT,1,7,1!ET,2,LINK180!ET,3,SOLID185,,3R,1,AS0 $R,2,AS1 $R,3MP,EX, 1,2.4E4 $MP,PRXY,1,0.2 $FC=25!TB,CONCR,1,1,9!TBDATA,,0.35,0.75,3.1125,-1!TB,MISO,1,,15!TBPT,,0.0002,4.8 $TBPT,,0.0004,9.375 $TBPT,,0.0006,13.51! TBPT,,0.0008,17.02 $TBPT,,0.001,19.83, $TBPT,,0.0012,21.95! TBPT,,0.0014,23.43 $TBPT,,0.0016,24.365 $TBPT,,0.0018,24.856! TBPT,,0.002,FC $TBPT,,0.0038,FC !TBPLOT!MP,EX,2,2E5 $MP,PRXY,2,0.25!TB,BKIN,2 $TBDATA,,360!MP,EX,3,2E5 $MP,PRXY,3,0.25!TB,BKIN,3 $TBDATA,,210!N,1,,B $N,9 $FILL,1,9!NGEN,11,9,1,9,1,,,A!NGEN,2,1000,1,99,1,75!NGEN,3,1000,1001,1099,1,50!NGEN,7,1000,3001,3099,1,75!NGEN,4,1000,9001,9099,1,200/3!NGEN,7,1000,12001,12099,1,75!NGEN,2,1000,18001,18099,1,50!/VIEW,1,-1,-1,1!TYPE,2 $REAL,2 $MAT,3!*DO,II,11,16,1 $E,II,II+1 $*ENDDO!*DO,II,83,88,1 $E,II,II+1 $*ENDDO!*DO,II,11,74,9 $E,II,II+9 $*ENDDO!*DO,II,17,80,9 $E,II,II+9 $*ENDDO!EGEN,20,1000,1,28,1!*DO,II,83,18083,1000 $E,II,II+1000 $*ENDDO!*DO,II,89,18089,1000 $E,II,II+1000 $*ENDDO!TYPE,2 $REAL,1 $MAT,2*DO,II,11,18011,1000 $E,II,II+1000 $*ENDDO!*DO,II,17,18017,1000 $E,II,II+1000 $*ENDDO!/ESHAPE,1 $EP!BLC4,,,L/2,B,H $BLC4,75,,100,B,-40 $WPOFFS,,,H $BLC4,625,,200,B,40 $WPCSYS,-1! WPOFFS,75 $WPROTA,,,90 $VSBW,ALL!WPOFFS,,,100 $VSBW,ALL $WPOFFS,,,450 $VSBW,ALL!WPOFFS,,,200 $VSBW,ALL $WPOFFS,,,450 $VSBW,ALL!WPCSYS,-1 $ALLSEL!LSEL,S,LOC,Y,0 $LSEL,A,LOC,Y,150 $LSEL,R,LOC,X,0 $LESIZE,ALL,,,10!LSEL,S,LOC,Z,0 $LSEL,A,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,X,0 $LESIZE,ALL,,,8!LSEL,S,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,0,75 $LESIZE,ALL,75!LSEL,S,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,75,175 $LESIZE,ALL,25!LSEL,S,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,175,625 $LESIZE,ALL,75/2!LSEL,S,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,625,825 $LESIZE,ALL,100/3! LSEL,S,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,825,1275 $LESIZE,ALL,75/2! LSEL,S,LOC,Z,300 $LSEL,R,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,1275,1325 $LESIZE,ALL,50!LSEL,S,LOC,Z,340 $LSEL,R,LOC,X,625 $LESIZE,ALL,,,8!LSEL,S,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,625 $LSEL,R,LOC,Z,300,340 $LESIZE,ALL,,,1!LSEL,S,LOC,Z,-40 $LSEL,R,LOC,X,75 $LESIZE,ALL,,,8!LSEL,S,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,Z,-40 $LESIZE,ALL,,,4!LSEL,S,LOC,Y,0 $LSEL,R,LOC,X,75 $LSEL,R,LOC,Z,0,-40 $LESIZE,ALL,,,1!VSEL,S,LOC,Z,0,H $VATT,1,3,1MSHAPE,0,3D $MSHKEY,1VMESH,ALL $ALLSELVSEL,S,LOC,Z,-40,0 $VSEL,A,LOC,Z,H,H+40 $VATT,2,3,3MSHAPE,0,3D $MSHKEY,1 $VMESH,ALL/VIEW,1,-0.2,-1,1 $EPLOT $ALLSELNUMMRG,ALL $NUMCMP,ALL $EPLOT/SOLU!NSEL,S,LOC,Z,-40 $NSEL,R,LOC,X,L0 $D,ALL,UY,,,,,UZ $ALLSEL!ASEL,S,LOC,X,L/2 $DA,ALL,SYMM $ALLSEL!NSEL,S,LOC,Z,H+40 $NSEL,R,LOC,X,725!*GET,NODE1,NODE,,COUNT $F,ALL,FZ,-110000/NODE1 $ALLSEL!ANTYPE,STATIC $NLGEOM,ON $NSUBST,80 $OUTRES,ALL,ALL $AUTOTS,1 $LNSRCH,1! CNVTOL,F,,0.05,2,0.5 $ALLSEL!SOLVE $FINISH/POST1 $SET,LAST $PRRSOL,FZ!SET,LAST $PLDISP,1!ESEL,S,TYPE,,2 $ETABLE,SAXL,LS,1 $PLLS,SAXL,SAXL!ESEL,S,TYPE,,1 $/DEVICE,VECTOR,ON $PLCRACK!/POST26 $NSOL,2,NODE(L/2,B/2,0),U,Z!PROD,3,2,,,,,,-1 $PROD,4,1,,,LOAD,,,110!/AXLAB,X,MID-UZ(MM) $/AXLAB,Y,P(KN)!XVAR,3 $PLVAR,4。
(整理)Midas钢筋混凝土板桥建模.
14.在旋转轴栏里选择‘z轴’
15.在第一点栏里输入‘0, -131.95, 0’
16.点击
图3.15 建立1m长的板单元
复制第一间距。
1.点击 旋转单元
2.点击 选择最新建立的个体
3.确认形式为‘复制’
4.在旋转的复制次数里输入10’
5.在旋转角度里输入‘-360/2/pi/131.95’
3.在旋转栏的复制次数里输入‘4’
4.在旋转角度里输入‘-0.5*360/2/pi/131.95’
5.确认旋转轴为‘绕z轴’
6.确认第一点为‘0, -131.95, 0’
7. 在厚度号增幅里输入‘1’,确认重复为‘’
8.点击
图3.18 在桥墩P1的左侧建立板单元
建立1.3m厚的板单元。
1.在旋转单元栏里确认形式为‘复制’
· 冲击系数
第1, 3 之间
第2, 3 支点
第2之间
L
15
(15 + 20)/2 = 17.5
20
i
0.273
0.261
0.250
图3.5 活荷载的载荷
支座沉降
如果因地板的압밀침하등而产生支点的支座沉降,把支座沉降量假设为1cm来查看 (GENw包括如图3.6的载荷方法提示把所有指点的沉降可能性顺列组合的结果。)
3.点击 扩展单元
4.点击 选择最新建立的个体
5.在扩展类型栏里选择‘线单元→板单元’
6.确认删除栏为‘’
7.在单元属性栏里确认单元类型为‘板单元’
8.确认材料栏为‘1 : 30’
9.确认厚度栏为‘1 : 1.000’
10.确认类型栏为‘厚板’
钢筋混凝土剪力墙建模及分析
ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模曲哲2006-5-29一、试验标定选用ABAQUS中的塑性损伤混凝土本构模型,分离式钢筋建模,建立平面应力模型模拟钢筋混凝土剪力墙的单调受力行为。
李宏男(2004)本可以提供比较理想的基准试验。
然而计算发现,该文中试验记录的初始刚度普遍偏小,仅为弹性分析结果的1/5~1/8,原因不明,故此处不予采用。
左晓宝(2001)研究了小剪跨比开缝墙的低周滞回性能,其中有一片整体墙作为对照试件,本文仅以这片墙为基准标定有限元模型。
图1:剪力墙尺寸与配筋该试件尺寸及配筋如图1所示。
墙全高750mm,宽800mm,厚75mm,墙内布有间距φ6@100的分布钢筋,墙两端设有暗柱。
混凝土立方体抗压强度为54.9MPa,钢筋均为一级光圆筋。
(a)墙体分区及网格(b)钢筋网图2:ABAQUS中的有限元模型剪力墙采用平面应力八节点全积分单元,墙上下两端各加设100mm高的弹性梁。
钢筋采用两节点梁单元,通过Embed方式内嵌于墙体内。
模型网格及外观如图2所示。
墙下弹性梁底面嵌固。
分析中,先在墙顶施加160kN均布轴压力,再在墙上方弹性梁的左端缓缓施加位移荷载。
ABAQUS中损伤模型各参数取值如表1、图3所示。
未说明的参数均使用ABAQUS默认值。
表1:有限元模型材料属性混凝土 钢筋 材料非线性模型 Damaged PlasticityPlasticity初始弹性模量(GPa )38.1 210 泊松比 0.2 0.3 膨胀角(deg ) 50 初始屈服应力(MPa ) 13 235 峰值压应力(MPa ) 44 峰值压应变(µε) 2000 峰值拉应力(MPa )3.65注:其中混凝土弹性模量为文献中提供的试验值,其余均为估计值。
(a )压应力-塑性应变曲线 (b )拉应力-非弹性应变曲线 (c )受拉损伤指标-开裂应变曲线图3:混凝土塑性硬化及损伤参数ABAQUS 的混凝土塑性损伤模型用两个硬化参数分别控制混凝土的拉压行为,同时可以分别引入受压和受拉损伤指标。
PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理
PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理简介:中型钢混凝土剪力墙是一种常用的结构形式,具有良好的抗震性能。
PKPM(Pikawu特级专业版)是一款常用的结构分析与设计软件,可以进行中型钢混凝土剪力墙的建模和计算处理。
本文将详细介绍PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模与计算处理步骤。
建模过程:1.梁柱节点处的建模:首先,在PKPM中选择合适的单位制和工况,创建新的工程文件。
其次,按照实际设计中的尺寸,在PKPM中选择相应的梁柱截面,并按照设计要求进行材料设定。
2.剪力墙建模:在PKPM中选择"墙单元"进行建模,根据设计尺寸输入墙单元的起点和终点坐标,并设置剪力墙厚度。
3.钢筋布置:根据设计要求,在PKPM中选择"构件"-"纵筋",对墙单元进行纵向钢筋布置。
可以采用自动生成纵筋功能,也可以手动输入纵筋参数。
4.剪力墙属性设定:设置剪力墙的属性参数,包括抗震设计参数、截面性质、材料设定等。
其中,抗震设计参数根据规范要求进行设定。
5.边界约束条件设定:根据实际结构梁柱节点的约束条件,对PKPM中的节点进行约束设定。
6.荷载设定:在PKPM中选择"荷载"进行荷载设定,根据实际设计要求输入荷载参数。
计算处理:1.构型调整:PKPM可以进行构型调整,根据实际设计要求对剪力墙进行调整,并重新计算。
2.变形分析:运行PKPM的弹性分析功能,根据实际荷载条件进行变形分析。
3.截面验算:PKPM可以根据截面弯矩和剪力情况进行验算。
根据设计要求进行截面协调。
4.抗震验算:PKPM可以进行抗震验算,在设计地震动作用下进行抗震验算,计算墙单元和节点的内力、变形等。
5.结果输出:PKPM可以输出计算结果,包括节点荷载、截面验算结果、抗震验算结果等。
总结:PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理步骤包括梁柱节点的建模、剪力墙的建模、钢筋布置、剪力墙属性设定、边界约束条件设定、荷载设定等。
钢筋溷凝土梁—钢筋-箍筋T3D2单元-基本建模实例
钢筋混凝土梁—钢筋-箍筋T3D2单元-基本建模实例简单介绍如下:1、梁,截面尺寸:300mm*500mm,长度6m。
混凝土保护层取20mm2、混凝土:采用帮助文档 abaqus verification manual 2.2.24提供的本构模型数据,强度应该在C20-C30之间。
3、钢筋:1)纵向受力筋:模型中代号Zongjin,梁上部配筋2根,梁下部3根直径20,HRB335;2)箍筋,直径8@200]8@200。
模型中代号Gujin4、模型采用的单位制:国际单位制,m,s,kg,pa ,N把模型的CAE文件、inp文件和ODB文件附在这里,若要有什么指教或者建议,明天回来再和大家探讨,周末了,天气很不错,出去看满大街小巷满座冰城的紫丁香花去了....模型一:混凝土梁:实体solid单元,C3D8R,一次缩减积分实体单元。
钢筋均采用T3D2 Truss单元。
混凝土梁建模很简单,不再赘述,part部件图如下:对于纵筋和箍筋,现在part里面分别建一根钢筋,然后在assembly里面阵列,组装号以后,merge 为一个part,如下:可能要用到assembly里面的旋转和移动命令:混凝土材料定义:混凝土损伤塑性本构模型;钢筋,最简单的二折线模型单元划分:Mesh模块Assembly模块:通过定义参考点等移动,组装:Interaction模块,分别建立混凝土与纵筋,混凝土与箍筋之间的Embedded,下图:(PS:其实,纵筋和箍筋也可以在一个part里面建成钢筋笼,然后作为一体,建立一个Embed到混凝土梁中.....,可以尝试一下。
)加载计算:先假若此梁为一悬臂梁(呵呵,可能作为悬臂梁,长度太长了点。
),先这么假定吧。
基本情况如下:1、梁一段固定,一段施加集中载荷,采用位移加载。
2、在加载端,设置一刚片,采用离散刚体,与梁间tie连接,荷载加载刚片的参考点上,参考点取在刚片的中心。
下面这个是是定义的step:因为先加载的位移为6cm,我把增量步调的很小还是没有收敛,所以加载3cm时,依然采用这个增量步,这个可以根据收敛情况进行调节...基本搞定,提交job,计算。
(整理)Midas钢筋混凝土板桥建模.
概述
这个例题介绍使用MIDAS/Civil对钢筋混凝土板桥进行了以及进行结构分析的方法。
具体顺序如下。
1.打开文件和设定操作环境
2.定义材料和截面
3.使用节点和单元建模
4.输入边界条件
5.输入车辆移动荷载和静荷载
6.运行结构分析
7.查看分析结果
结构概况
钢筋混凝土板桥的结构概况如图 3.1、3.2。
10.在旋转栏的复制次数中输入‘2’
11.在旋转角度里输入‘-0.5*360/2/pi/131.95’
12.在旋转轴栏里选择‘z轴’
13.在第一点栏里输入曲线中心点‘0, -131.95, 0’
14.点击
图3.14 建立桥台 A1 上的板单元
输入临时梁来建立1m长的板单元。
1.点击建立单元
2.连接节点23和33来建立临时梁
4.在类型栏中选择‘混凝土’
5.在混凝土的规范栏中选择‘GB-Civil(RC)’
6.在数据库中选择‘30’
7.点击
图3.12 输入截面数据
1.在特性值对话框(图3.10)选择厚度(在特性值工具条选择 厚度)
2.点击
3.确认厚度号为‘1’(图3.12)
4.面内和面外‘1000’
5.点击
6.根据上面的3~5,输入已有的厚度2~4(图3.9 )
3.点击 扩展单元
4.点击 选择最新建立的个体
5.在扩展类型栏里选择‘线单元→板单元’
6.确认删除栏为‘’
7.在单元属性栏里确认单元类型为‘板单元’
8.确认材料栏为‘1 : 30’
9.确认厚度栏为‘1 : 1.000’
10.确认类型栏为‘厚板’
图 3.1 板桥的模型
混凝土结构设计中的建模技巧
混凝土结构设计中的建模技巧一、引言混凝土结构是现代建筑中的重要组成部分,混凝土结构的设计需要考虑多方面因素,如力学性能、耐久性、施工工艺等。
而在混凝土结构设计中,建模是一个非常重要的环节。
本文将介绍混凝土结构设计中的建模技巧。
二、建模前的准备工作在进行混凝土结构设计的建模前,需要进行一些准备工作,包括:1. 确定结构类型:根据结构的用途和功能,确定结构类型,如框架结构、梁柱结构等。
2. 确定结构尺寸:根据设计要求和使用条件,确定结构的尺寸,包括高度、跨度、截面尺寸等。
3. 确定荷载:根据结构用途和设计要求,确定荷载种类、荷载大小及其作用位置。
4. 确定材料:根据结构设计要求和使用条件,选择合适的混凝土强度等级、钢筋型号等材料。
三、建模方法1. 划分单元:将结构划分为若干个单元,单元之间的连接方式应符合结构的实际情况。
例如,在框架结构中,单元可以按照楼层进行划分,每层楼作为一个单元;在梁柱结构中,单元可以按照柱跨进行划分,每个柱跨作为一个单元。
2. 定义节点:在每个单元中,定义节点的位置和编号,节点应当准确地反映结构的实际情况。
例如,在框架结构中,节点可以定义在每个楼板的四个角落处;在梁柱结构中,节点可以定义在每个柱子的顶部和底部。
3. 连接单元:在定义节点后,将单元连接起来,形成完整的结构体系。
连接方式应符合结构实际情况,例如,在框架结构中,可以采用刚性连接的方式;在梁柱结构中,可以采用弹性连接的方式。
4. 定义材料属性:定义混凝土强度等级、钢筋型号等材料属性,以便于后续的分析计算。
5. 定义荷载:定义荷载种类、荷载大小及其作用位置,以便于后续的分析计算。
6. 设定分析条件:设定分析条件,如计算方法、边界条件等,以便于后续的分析计算。
7. 进行分析计算:根据设定的分析条件,进行分析计算,得出结构的应力、变形等参数。
8. 进行后处理:根据分析计算的结果,进行后处理,如绘制应力云图、变形图等,以便于进一步分析结构的安全性和稳定性。
Midas钢筋混凝土板桥建模(推荐文档)
5
0.42×0.205×2.5
0.2153
合计
0.8367
单位面积荷载(t/m2)
= 0.8367/0.45 = 1.8593
活荷载
桥宽
: 8.5 m
연석간의교폭
: Wc= 7.6 m
设计车道线宽度
: 7.6/2 = 3.8 > 3.6
∴ 3.6 m适用
·给2车线施加车辆移动荷载(DB24, DL24)
2.在工具条选择栏钩选全部(图3.7)
3.点击
图3.7 工具条编辑窗口
将调出的工具条拖放到用户方便的位置(图3.8)。
(a)调整工具条位置之前
(b) 调整工具条位置之后
图3.8 排列工具条
定义材料以及截面
定义材料如下
材料
1 : 30–板
考虑在支点变化的板的厚度如以下来定义截面(图3.9)
厚度(Thickness)
3. 护壁
: 给板单元输入压力荷载(1.859t/m2)
对护壁的恒荷载(图 3.4)计算方式如下面的表格。
图3.4 护壁的详细模型
号码
计算式
单位荷载(t/m)
1
0.23×0.7×2.5
0.4025
2
0.07×0.7×2.5/2
0.0613
3
0.3×0.175×2.5
0.1313
4
0.12×0.175×2.5/2
1 : 1000
-板(间距 中间)
2 : 1050
-板(支点1)
3 : 1150
-板(支点2)
4 : 1250
-板(支点3)
5 : 1300
-板(支点4)
图3.9支点的厚度变化
钢筋混凝土分离式建模
钢筋混凝土分离式建模在建筑工程领域,钢筋混凝土结构是一种广泛应用的结构形式。
为了更准确地分析和设计这种结构,钢筋混凝土分离式建模成为了一种重要的技术手段。
钢筋混凝土分离式建模,顾名思义,就是将钢筋和混凝土分别进行建模,以更精确地模拟它们在结构中的力学行为和相互作用。
这种建模方法相较于传统的整体式建模,具有更高的精度和更详细的分析结果。
首先,我们来了解一下为什么要采用分离式建模。
在实际的钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土的材料特性差异很大。
混凝土具有抗压强度高但抗拉强度低的特点,而钢筋则具有良好的抗拉性能。
在结构受力时,钢筋和混凝土共同工作,但它们的变形和应力分布并不相同。
整体式建模往往无法准确反映这种差异,可能导致分析结果的误差。
而分离式建模可以分别考虑钢筋和混凝土的本构关系,更真实地模拟结构的受力情况。
在进行钢筋混凝土分离式建模时,需要对钢筋和混凝土的材料特性有深入的了解。
混凝土的材料特性通常包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等。
而钢筋的材料特性则主要包括屈服强度、极限强度、弹性模量等。
这些参数的准确取值对于建模的准确性至关重要。
接下来,让我们看看具体的建模过程。
一般来说,首先需要建立混凝土部分的模型。
可以使用有限元软件中的各种单元类型,如实体单元、壳单元等,来模拟混凝土的几何形状和力学行为。
在划分网格时,需要根据结构的复杂程度和分析的精度要求,合理选择网格的大小和形状。
然后,建立钢筋的模型。
钢筋可以用杆单元或者梁单元来模拟。
在布置钢筋时,要按照实际的钢筋布置位置和方向进行,确保模型能够反映真实的钢筋分布情况。
同时,还需要考虑钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系。
这可以通过设置专门的接触单元或者在材料本构关系中考虑来实现。
在完成钢筋和混凝土的建模后,还需要定义边界条件和加载情况。
边界条件包括约束结构的位移和转角等,加载情况则根据实际的受力情况进行施加,如集中力、分布力、弯矩等。
钢筋混凝土分离式建模的优势在于能够更准确地分析结构的局部应力和应变分布,特别是在钢筋密集区域、混凝土开裂区域等。
ANSYS 整体式钢筋混凝土建模算例
ANSYS整体式钢筋混凝土模型算例分析在土木工程结构中,最为常用的一种结构形式就是钢筋混凝土结构,在各类房屋、水坝、桥梁、道路中都有广泛应用。
ANSYS软件提供了专门的钢筋混凝土单元和材料模型。
本算例将介绍ANSYS软件分析混凝土一些基本应用。
(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Define Material 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。
ABAQUS钢筋混凝土有限元分析
ABAQUS钢筋混凝土有限元分析钢筋混凝土是工程结构中常用的材料之一,它由水泥、砂、骨料和钢筋等材料组成。
ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,可以实现对钢筋混凝土结构的静力和动力分析。
钢筋混凝土有限元分析通常包括以下几个步骤:建模、网格划分、施加载荷、求解、分析结果和后处理。
在建模过程中,首先需要确定模型的几何形状和边界条件,如结构的尺寸、截面形状和荷载情况。
然后,使用ABAQUS中的三维实体或平面模型来创建结构模型。
接下来,进行网格划分,将模型分割成小的有限元单元,以便于后续的分析计算。
在施加载荷过程中,需要根据具体的分析目的和加载方式给定荷载条件,如静力荷载或动力荷载。
可以给定荷载的大小、方向和作用位置。
在求解过程中,使用ABAQUS的求解器对结构模型进行计算,得到结构的受力状况。
分析结果包括了应力、应变、位移和反应力等参数。
可以使用ABAQUS中的后处理工具来查看和分析这些结果。
可以绘制应力云图、位移云图、剪力和弯矩图等,以提供直观的分析结果。
钢筋混凝土有限元分析在工程实践中有多个应用领域。
例如,在建筑结构设计中,可以分析钢筋混凝土柱、梁、板和墙等元件的受力性能,以评估结构的稳定性和安全性。
在桥梁工程中,可以分析钢筋混凝土桥墩和桥面板的受力性能,以确定其荷载承载能力。
在地基工程中,可以分析钢筋混凝土基础的受力状况,以评估地基的稳定性和变形性能。
总体而言,钢筋混凝土有限元分析可以帮助工程师更好地理解和评估钢筋混凝土结构的受力性能,以指导结构设计和施工过程。
同时,利用ABAQUS这类有限元分析软件,可以提高分析效率和计算精度,为工程实践提供有力的技术支持。
ANSYS钢筋混凝土
ANSYS钢筋混凝土概述ANSYS是一种强大的工程模拟软件,可用于钢筋混凝土的分析和设计。
本文档将介绍如何使用ANSYS进行钢筋混凝土建模、分析和评估。
建模在ANSYS中建立钢筋混凝土模型的第一步是创建几何模型。
可以使用ANSYS中的几何建模工具,或者从其他CAD软件导入一个现有的几何模型。
确定好模型的尺寸和形状后,可以开始定义材料和断面。
材料定义在ANSYS中,钢筋混凝土可以由两种材料组成:混凝土和钢筋。
可以通过输入混凝土和钢筋的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等材料属性来定义它们。
还可以定义混凝土的增量模型,以考虑非线性行为。
断面定义在建立钢筋混凝土模型时,需要定义构件的断面属性,包括形状和尺寸。
可以选择矩形、圆形、T型等断面形状,并输入各个参数。
此外,还可以定义钢筋的位置和数量。
分析建立了钢筋混凝土模型后,可以进行各种分析,包括静力分析、动力分析和热力分析。
静力分析静力分析用于评估结构在外部载荷作用下的行为。
可以施加不同类型的载荷,比如集中载荷、分布载荷、温度载荷等。
通过静力分析可以计算出结构的位移、应力和应变,并评估结构的安全性。
动力分析动力分析用于评估结构在地震、风载等动力荷载作用下的行为。
可以施加模拟实际工况的时间历程载荷,分析结构的振动特性、动态应力等。
动力分析可以帮助工程师设计出更稳定和抗震的结构。
热力分析热力分析用于评估结构在温度变化下的行为。
可以考虑温度梯度引起的热应力,以及温度载荷引起的结构位移和变形。
热力分析可以用于设计具有温度变化的结构,如核电站、高温窑炉等。
评估通过ANSYS进行钢筋混凝土分析后,可以评估结构的安全性和性能。
可以根据应力和应变结果,进行疲劳分析、损伤评估,评估结构的寿命和性能。
此外,还可以进行参数化分析,改变不同的模型参数,比如尺寸、材料属性等,评估对结构的影响。
通过评估不同方案的结果,工程师可以选择最优的设计方案。
结论ANSYS是一种强大而灵活的工程模拟软件,为钢筋混凝土的建模、分析和评估提供了有效的工具。
PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理
PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理PKPM是我国常用的结构设计软件之一,用于进行建筑结构的分析和设计。
中型钢混凝土剪力墙是一种常见的结构形式,具有良好的抗震性能,不仅可以提供垂直荷载的承载能力,还可以有效地抵抗水平荷载的作用。
下面将介绍PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理流程,包括模型创建、材料定义、截面设计、荷载施加及分析求解等步骤。
1.模型创建首先,在PKPM中创建一个新的工程项目,在“模型创建”选项中选择“建筑模型”。
根据实际情况,在建筑模型中绘制出房屋的平面及立面布置。
2.材料定义选择“材料”选项,定义钢筋混凝土及钢材的性质。
可以通过选择标准型号或手动输入材料弹性模量、泊松比等参数,以便后续的分析计算。
3.截面设计在“截面”选项中定义钢筋混凝土剪力墙的截面尺寸及配筋。
可以选择标准型号或手动输入截面尺寸,然后选择配筋方式及配筋率。
根据设计要求,可以进行截面的验算及调整。
4.荷载施加选择“荷载”选项,定义房屋结构所要承受的重力荷载和地震荷载。
重力荷载包括自重、活载等,可以根据实际情况进行施加。
地震荷载可以根据设计要求选择相应的规范。
5.分析求解在“分析”选项中选择适当的分析方法,如弹性静力分析、弹塑性静力分析等。
定义计算参数,并进行分析求解。
6.结果查看分析求解完成后,可以查看PKPM给出的计算结果,包括剪力墙的受力状态、变形情况、应力分布等。
根据计算结果,进行必要的调整和优化。
总结:PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理,需要进行模型创建、材料定义、截面设计、荷载施加及分析求解等步骤。
通过PKPM软件的分析计算功能,可以为中型钢混凝土剪力墙的设计提供科学依据,确保结构的安全性和稳定性。
5层办公楼PKPM建模步骤
5层办公楼pkpm分析<建筑模型与荷载输入>(一)建模注意区分建模模型和和结构平面图。
PKPM可以直接根据建立的模型生成结构平面图。
有时候可以先用探索者在建筑平面图的基础上绘制结构平面图,然后以此为依据在PKPM中建模。
1工程概况:5层办公楼,钢筋混凝土框架结构,开间4.8米,进深6.0米,内走廊宽2.4米,首层层高4.0米(自基础顶面算起),2-5层层高3.3米。
内、外填充墙采用蒸压粉煤灰砖砌筑,墙厚均为200mm。
场地内别为2类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,场地基本风压为0.5KN/M2。
柱截面尺寸可初选450*450,主梁截面尺寸初选250*500,房间内设置一道次梁,截面尺寸初选200*300,板厚100mm。
框架结构平面图(略)2保存文件内的子文件含义:1)axisrect.axr 建立的轴网2)BWS 标准层3 柱的布置方法:在结构设计中,框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。
初步设计时,通常由经验或估算来选定截面尺寸,然后进行承载力、变形等验算,校核所选尺寸是否合适。
主截面尺寸可以直接凭借经验确定,也可以根据其所受轴力按轴压比(u=N/f c A)。
N为柱轴压力设计值,可近似让N=1.25N k计算,Nk为轴压力标准值,可按柱承载面积每层15-18KN/m2(经验值)考虑。
本例中一根柱子的承载面积取柱子四周四个矩形面积的各1/4。
抗震等级为三级,由抗震规范表6.3.6查的柱轴压比限制为0.85;另外按照混凝土结构规范,框架柱的截面宽度和高度均不宜小于400mm,柱截面高宽比不宜大于2等,这些要求必须在选取柱截面尺寸时加以考虑。
4 主梁的布置:梁截面尺寸的初步选择,框架结构中框架梁的跨度一般为5-8m,截面高度h 可按h=(1/15-1/10)l确定,其中l为梁的计算跨度。
为了防止梁发生脆性剪切破坏,h不宜大于1/4梁净跨。
框架梁截面高度可取b=(1/3-1/2)h,且不宜小于200mm.。
ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模
ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模范本一:1. 引言1.1. 目的本文档旨在指导如何在ABAQUS中建模钢筋混凝土剪力墙,并对相关参数和步骤进行详细说明。
1.2. 背景钢筋混凝土剪力墙是一种常见的结构形式,在工程中广泛应用。
通过对其进行建模和分析,可以评估其在地震等荷载下的性能,并进行优化设计。
2. 模型准备2.1. 材料定义在ABAQUS中,首先需要定义钢筋混凝土的材料特性,包括混凝土的弹性模量、泊松比、抗拉强度等,钢筋的弹性模量、屈服强度等。
2.2. 几何建模钢筋混凝土剪力墙的几何模型可以根据实际需求进行建模,常见的有矩形、T形等形状。
3. 节点和单元的3.1. 网格划分根据剪力墙的几何模型,可以使用ABAQUS提供的网格划分工具节点和单元,确保网格密度足够细致。
4. 材料和截面属性的设置4.1. 材料属性的设置根据2.1中定义的材料特性,在ABAQUS中设置材料属性,包括材料的弹性模量、泊松比等。
4.2. 截面属性的设置根据剪力墙的几何形状,在ABAQUS中设置截面属性,包括截面面积、惯性矩等。
5. 节点和单元的约束和加载5.1. 边界条件的设置根据实际情况,设置剪力墙的约束条件,包括固定边界、滑移边界等。
5.2. 荷载的施加根据实际荷载情况,在剪力墙上施加荷载,可以包括地震荷载、垂直荷载等。
6. 分析求解6.1. 求解设置在ABAQUS中设置分析求解的参数,包括初始条件、收敛准则等。
6.2. 结果输出在分析求解完成后,输出剪力墙的应力、应变等结果,并进行后处理分析。
7. 结论在本文档中,我们详细介绍了如何在ABAQUS中建模钢筋混凝土剪力墙,并分析了相关参数和步骤。
通过此文档,可以准确地进行钢筋混凝土剪力墙的建模和分析。
附件:本文档无任何附件。
法律名词及注释:本文档无任何法律名词及注释。
范本二:1. 简介1.1. 目的本文档旨在为提供在ABAQUS中进行钢筋混凝土剪力墙建模的全面指南,包括详细步骤和参数设置。
ANSYS 钢筋混凝土建模
ANSYS 钢筋混凝土建模一、简介钢筋混凝土有限元建模的方法与结果评价(前后处理),是对钢筋混凝土结构进行数值模拟的重要步骤,能否把握模型的可行性、合理性,如何从计算结果中寻找规律,是有限元理论应用于实际工程的关键一环。
Blackeage以自己做过的一组钢筋混凝土暗支撑剪力墙的数值模拟为例,从若干方面提出一些经验与建议。
希望大家一起讨论、批评指正(******************.cn)。
程序:ANSYS单元:SOLID65、BEAM188建模方式:分离暗支撑剪力墙结构由北京工业大学曹万林所提出,简言之就是一种在普通钢筋配筋情况下,加配斜向钢筋的剪力墙结构。
二、单元选择以前经常采用的钢筋混凝土建模方法是通过SOLID65模拟混凝土,通过SOLID65的实常数指定钢筋配筋率,后来发现这种整体式的模型并不理想,而且将钢筋周围的SOLID65单元选择出来,再换算一个等效的配筋率,工作量也并不小。
最关键的是采用整体式模型之后,得不出什么有意义的结论,弄一个荷载-位移曲线出来又和实验值差距比较大。
只有计算的开裂荷载与实验还算是比较接近,但这个手算也算得出来的东西费劲去装模作样的建个模型又有什么意义?所以,这次我尝试采用分离式的模型,钢筋与混凝土单元分别建模,采用节点共享的方式。
建模时发现,只要充分、灵活地运用APDL的技巧,处理好钢筋与混凝土单元节点的位置,效率还是很高的。
暗支撑剪力墙数值模型看过很多的资料,分离式模型是用LINK8与SOLID65的组合方式,这样做到是非常直观,因为LINK8是spar类型的单元,每个节点有3个自由度,这与SOLID65单元单节点自由度数量是一致的。
但是问题也就由此产生,当周围的混凝土开裂或是压碎时,SOLID65将不能对LINK8的节点提供足够地约束(如下图箭头方向),从而导致总刚矩阵小主元地出现影响计算精度,或者干脆形成瞬变体系导致计算提前发散。
LINK8+SOLID65的问题如果采用梁单元模拟暗钢筋,就算包裹钢筋的混凝土破坏了,钢筋单元本身仍可对连接点提供一定的侧向刚度(其实钢筋本身就是有一定抗弯刚度的),保证计算进行下去。
盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模
盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模(实用版)目录1.盈建科钢筋混凝土框架结构概述2.牛腿建模的背景和意义3.盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的流程4.盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的实践应用5.盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的未来发展正文1.盈建科钢筋混凝土框架结构概述盈建科是一家专业从事建筑结构设计和施工的企业。
其主要业务是提供钢筋混凝土框架结构的设计和施工服务。
钢筋混凝土框架结构是现代建筑中常见的一种结构形式,它具有结构简单、施工方便、抗震性能好等优点。
2.牛腿建模的背景和意义在建筑设计和施工中,牛腿是一种常见的构件,主要用于支撑楼板和屋顶。
随着建筑行业的发展,对牛腿建模的需求也越来越大。
牛腿建模可以帮助建筑设计师快速、准确地完成牛腿的设计,提高设计效率和质量。
3.盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的流程盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的流程主要包括以下几个步骤:(1)需求分析:根据建筑设计需求,确定牛腿的尺寸、形状和材料等参数。
(2)模型创建:根据需求分析结果,使用专业的建模软件创建牛腿模型。
(3)模型验证:对创建的牛腿模型进行验证,确保模型的准确性和可靠性。
(4)模型应用:将创建的牛腿模型应用到建筑设计中,进行结构分析和计算。
4.盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的实践应用盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模已经在多个建筑项目中得到应用,取得了良好的效果。
例如,在某住宅楼项目中,盈建科使用牛腿建模技术,不仅提高了设计效率,还提高了结构的稳定性和安全性。
5.盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模的未来发展随着建筑行业的不断发展和技术的不断进步,盈建科钢筋混凝土框架结构牛腿建模将继续完善和提高。
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在土木工程结构中,最为常用的一种结构形式就是钢筋混凝土结构,在各类房屋、水坝、桥梁、道路中都有广泛应用。
ANSYS软件提供了专门的钢筋混凝土单元和材料模型。
本算例将介绍ANSYS软件分析混凝土一些基本应用。
(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Define Material 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。
(8) 最后输入混凝土的破坏准则,在Define Material Model Behavior 窗口中选择Structural-> Nonlinear-> Inelastic-> Non-metal Plasticity-> Concrete,设定混凝土的裂缝张开剪力传递系数为0.5,裂缝闭合剪力传递系数为0.9,混凝土的单轴抗拉强度为3e6,单轴抗压强度为30e6,开裂软化参数为1,其他空着使用默认值。
其参数具体意义参见《混凝土结构有限元分析》一书。
(9) 接着还要定义钢筋材料性质。
在Define Material Model Behavior窗口菜单中选择Material-> New,加入新的材料。
添加以下属性:
Structural->Linear->Elastic->Isotropic,设定材料的弹性模量为2×109,
泊松比为0.27。
进入Structural-> Nonlinear->Inelastic-> Rate Independent->Isotropic Hardening Plasticity->Mises
Plasticity->Bilinear,设定屈服强度为310e6, 屈服后的切线模量为2e9。
(10) 下面开始建立几何模型,进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Modeling-> Create-> Keypoints-> In Active CS,输入以下两个关键点坐标(0,0,0)和(3,0,0) (11) 进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Modeling-> Copy-> Keypoints,选择刚才建立的两个关键点,延Y轴方向复制0.05,然后再次选择初次建立的关键点,延Y轴方向复制0.5。
(12) 进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Modeling-> Create-> Area-> Arbitrary-> Through KPs,选择关键点1,2,4,3,建立第一个面,选择关键点3,4,6,5,建立第二个面
(13) 进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Modeling-> Operate-> Extrude-> Areas-> By XYZ Offset,选择刚才建立的两个面,设定拉伸的高度为Z方向,距离为0.2,拉伸。
完成几何形体建模工作。
得到的几何体如图所示。
(14) 完成几何建模后下面要开始进行网格划分。
首先指定几何体的物理属性。
进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Meshing-> Mesh Attributes-> Picked Volumes,选择Volume 1(相对小一些的那个),设定物理属性如下,注意此时的实参数为配筋混凝土。
(15) 同样选择Volume 2,设定其物理属性如图,注意此时的实参数为素混凝土。
(16) 下面进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Meshing-> Size Cntrls-> Manual Size-> Global-> Size,设定单元最大尺寸为0.2。
(17) 进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Meshing-> Volumes-> Mapped-> 4 to 6 sided,选择所有的实体,完成网格划分。
(18) 完成建模后就可以进入求解步骤。
进入ANSYS主菜单Solution-> Analysis Type-> New Analysis,设定分析类型为Static。
进入ANSYS主菜单Solution-> Analysis Type-> Sol'n Controls,在Solution Controls的Basic页面设置预期分析子步数为20步,最小步数为20步,每步都输出结果。
(19) 在Solution Controls窗口的Nonlinear页面设置Always iteration to 25 equilibrium iterations,避免不必要的荷载步长折减。
点击Set convergence criteria,设定收敛标准为力的二范数,误差容限为0.02。
(20) 进入ANSYS主菜单Solution-> Define Loads-> Apply-> Structural-> Displacement-> On Nodes,选择Node 3、35、16、48,添加Y方向位移约束。
选择Node 35,约束所有自由度,选择Node 48,约束Z方向自由度。
(21) 下面输入荷载。
进入ANSYS主菜单Solution-> Define Loads-> Apply-> Structural-> Displacement-> On Nodes,选择Node 75和123,添加Y方向位移荷载,大小为-0.01。
(22) 进入ANSYS主菜单Solution-> Solve-> Current LS,求解当前荷载工况。
中间会出现两次警告信息,点击继续执行(Proceed)
(23) 进入ANSYS主菜单TimeHist Postproc时程后处理器,添加时程变量节点75的Y方向位移和Y方向反力。
选择用节点75的Y方向位移为横坐标,绘制Y 方向反力。
得到荷载位移曲线如图。
(24) 选择ANSYS顶部菜单PlotCtrls->Device Options,在Device Options窗口中设置Vector model (wireframe)为On。
进入ANSYS主菜单General Postproc->Plot Results->Concrete Plot-> Crack Crush,得到结构最终混凝土裂缝分布如图。