ABAQUS建模教程

图 1. 3
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图 1. 4 图 1. 5
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图 1. 6
在菜单栏中点击 Tool—Datum，进入 Create Datum窗口，如图 1. 7 所示，Type 选择 Point，Method 选择 Offset from point 。选择有柱的点， 在左下角（如图 1. 8） Offset（X ，Y ，Z）中输入（ 0,0， -4.5），完成之后如图 1. 9。
图 1. 49
图 1. 50
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1.1.6 Load 模块—定义边界条件
在环境栏
Module 中选
择 Load，点击 ，弹出 Create Boundary Condition 窗口，如图 1. 51，Step 栏中 选择 Initial ， Types for Selected Step中选择 Displacement/Ration，点击 Continue， 选择基底所有的节点，如图 1. 52，点击 Done，弹出 Edit Boundary Condition 窗 口，勾选 U1、U2、U3、UR1、UR2 和 UR3 ，如图 1. 53，点击 OK，完成边界条 件的定义，如图 1. 54。
图 1. 10
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图 1. 11
图 1. 12
建立首层剪力墙 Part-3，Part—Create Part（如图 1. 13），点击 ，在左下
角
starting point 输 入
（0,0），
end
point 输入（ 0,6），如图 1. 14，点击 Done，弹出 Edit Base Extrusion 窗口，如图
中的 Section 栏中选择 Beam。
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图 1. 27
点击 ，选中所有的混凝土柱，点击 Done，如图 1. 28，在左下角中输入 （ 1,0,0），点击鼠标滚轮，如图图 1. 29，点击 OK ，混凝土柱的截面方向定义完 毕。再选择平行 X 轴的混凝土梁，在
中输入（ 0， -1,0）， 点 击 鼠 标 滚 轮 ， 点 击 OK ； 再 选 择 平 行 Y 轴 的 混 凝 土 梁 ， 在
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图 1. 25
图 1. 26
在环境栏 Part 中，
选择 Part-1，
点击 ，左下角出现
，选
中所有的柱，点击左下角的 Done，弹出 Edit Section Assignment窗口，如图 1. 27，
在 Section 栏中选择 Column，点击 OK 。再选择所有的梁， 点击 Done，在图 1. 27
点击 ，弹出 Create Display Group窗口，如图 1. 42，在 Item 栏中选择 Part instances，选中 Part-1-1、Part-3-1 和 Part-3-1-lin-2-1，点击 Remove，将窗口中的
模型隐藏。再次点击 位置。
，重复上面的操作，将剪力墙 Part-4 移到 Part-2 相应的
图 1. 34
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图 1. 35
1.1.4 Assembly模块—组装模型
在环境栏
Module 中
选择 Assembly，点击 ，弹出 Create Instance，如图 1. 36，选中 Part-1 和 Part-3，
点 击 OK ， 界 面 显 示 如 图 1. 37 。 点 击
，左下角提示
，选择剪力墙，点击 Done，选择剪力墙上部 角点，点击鼠标滚轮， 再选择框架上相应的点， 如图 1. 38，移动之后如图 1. 39。
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图 1. 36 图 1. 37
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图 1. 38
图 1. 39
点击 ，选择剪力墙，点击 Done，弹出 Linear Pattern 窗口，如图 1. 40， 按照图 1. 40 输入，点击 OK ，模型如图 1. 41。
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图 1. 45 图 1. 46
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图 1. 47
合并之后，模型的截面属性需要重新指定，回到
Property，在环境栏中
，Part 选择 Structure，点 击 ，指定梁、柱和剪力墙的截面，对于梁柱，还得指定梁截面的方向，点击
进行指定，具体操作可以参照第二步 ,最终完成，渲染之后如图 1. 48。
图 1. 7 图 1. 8
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图 1. 9
在环境栏中选择 ，如图 1. 10，弹出 Create Wire Feature 窗口，如图 1. 11， Add method 选择 Disjoint wires ，通过 Add，连接柱子的两个端点， 完成之后如图 1. 12。同理，可以生成标准层 Part-2 的柱子。
图 1. 13
图 1. 14
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图 1. 15 图 1. 16
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图 1. 17
图 1. 18
1.1.2 Property 模块—定义材料
在环境栏 Module 中选择 Property，定义混凝土材料。点击
，弹出 Edit
Material 窗口， Name 命名为 C30，点击 General— Density，在 Mass Density 栏中
图 1. 32
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图 1. 33
1.1.3 Mesh 模块—划分网格
在环境栏 Mesh，Object 中选择 Part— Part-1，点击
Module 中选择 ，弹出 Global Seeds窗口，如图 1. 34，
采用默认的设置， 点击 OK 。点击 ，左下角出现
，
点击 Yes。点击 ，选中 Part-1，弹出 Element Type 窗口，如图 1. 35，根据需 要进行选择，这里采用默认设置。同样的方法对 Part-2、 Part-3 和 Part-4 划分网 格。
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ABAQUS 结构工程实例建模教程
第 1 章建模方法介绍
本章通过一框架剪力墙结构，详细介绍了三种建模方法，并在 ABAQUS 中 对模型进行了模态分析。 注意：这里建立的模型只包括混凝土一种材料， 对于钢 筋的建立，将在后续章节中详细介绍。
【例题 1.1】模型为九层混凝土框 -剪结构，如图 1. 1 和图 1. 2 所示。基本数 据如下：
点击 ，选中当前窗口中的整体模型，点击 Done，弹出 Linear Pattern，如 图 1. 43，在 Direction 1 中点击 Direction ，然后选择 Z 轴， Number 中输入 8， Offset 中输入 3.6，点击 OK ，这样就完成了标准的建立，如图 1. 44。
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图 1. 21
图 1. 22
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图 1. 23
图 1. 24
点击 ，弹出 Create Section窗口， Name 栏中输入 Wall， Category 中选择 Shell，Type 中选择 Homogeneous，如图 1. 25，点击 Continue，弹出 Edit Section 窗口，如图 1. 26，在 Value 栏中输入剪力墙的厚度 0.25m，Material 栏中选择 C30。
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图 1. 40 图 1. 41
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图 1. 42
点击
， 选 中 当 前 窗 口 中 的 整 体 模 型 ， 点 击 Done ， 在
，输入（0,0,0），点击鼠标滚
轮，在
，
输入（ 0,0,3.6），点击鼠标滚轮，点击 OK，这样就把标准层上移 3.6m。
输入（1,0,0）， 点击鼠标滚轮，点击 OK ，最后点击 Done。菜单栏中 View —Part Display Options， 弹出 Part Display Options 窗口，如图 1. 30，勾选 Render beam profiles，可以渲染 梁截面的形状，如图 1. 31。同样的方法，可以指定 Part-2 的截面属性。
图 1. 48
1.1.5 Step 模块—建立模态分析步 在环境栏
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Module 中
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选择 Step，点击 ，弹出 Create Step窗口，如图 1. 49，Name栏中输入 Frequency， Procedure type 中选择 Linear perturbation— Frequency，点击 Continue，弹出 Edit Step 窗口，在 Number of eigenvalues requested中选择 Value，输入 15，如图 1. 50， 点击 OK 。
1. 15，在 Depth 中输入 4.5，完成之后如图 1. 16。
建立标准层的剪力墙 Part-4，标准层的剪力墙与首层的剪力墙高度不同，采
用图 1. 5 介绍的 Copy 操作方式，复制 Part-3，命名为 Part-4，在左侧模型树中，
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一次点击 Part-4 前面的加号— Feature—Shell extrude-1，右击，如图 1. 17，点击 Edit，弹出 Edit Feature窗口，如图 1. 18，在 Depth 中输入 3.6。到此，模型中 所有的 Part 建立完毕。
1.1.1Part 模块—建立首层和标准层
进入 Part 模块— Create Par，t 如图 1. 3，Part-1 为首层平面，如图 1. 4；标准
层与首层只是层高不同，而平面布置完全一样，所以可以在左侧模型树
Parts—
Part-1 右击，点击 Copy，如图 1. 5，进入 Part Copy 窗口，如图 1. 6，命名为 Part-2。
图 1. 28
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图 1. 29
图 1. 30
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图 1. 31
在环境栏 Part 中，选择 Part-3，点击 ，选中剪力墙，点击 Done，弹出 Edit Section Assignment，如图 1. 32，Section 栏中选择 Wall ，点击 OK 。菜单栏中 View—Part Display Options，弹出 Part Display Options 窗口，如图 1. 30，勾选 Render shell thickness，可以渲染壳截面的形状，如图 1. 33。同样的方法，可以指定 Part-4 的 截面属性。
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图 1. 43
图 1. 44
点击 ，激活所有的模型，如图 1. 45，点击 ，弹出 Merge/Cut Instances 窗口，如图 1. 46，Part name命名为 Structure，Operations— Merge—Mesh，Merge nodes：All ，注意不要勾选 Remove duplicate element，s 点击 Continue，选择整体 结构，点击鼠标滚轮，如图 1. 46，点击 Yes，再次点击 Yes，如图 1. 47。
输入 2500，如图 1. 19；点击 Mechanical—Elasticity —Elastic，在 Young’s Modulus
栏中输入 3E10，在 Poisson’s Ratio 栏中输入 0.2，如图 1. 20。
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图 1. 19
图 1. 20
点击 ，弹出 Create Section窗口，Name 栏中输入 Column，Category 中选 择 Beam，Type 中选择 Beam，如图 1. 21，点击 Continue，弹出 Edit Beam Section
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窗口，点击 Create，弹出 Create Profile 窗口，如图 1. 22，Name 栏中输入 Column， Shape栏中选择 Rectangular，点击 Continue，弹出 Edit Profile 窗口，如图 1. 23， 依次输入 a：0.5，b：0.5，点击 OK ，回到 Edit Beam Section窗口，在 Profile shape — Basic— Material name 中选择 C30，如图 1. 24，点击 OK 。用同样的方法建立 混凝土梁的截面，命名为 Beam。
柱： 500mm × 500mm 梁： 250mm×500mm 混凝土： C30 剪力墙： 250mm 层高 :一层 4500mm，二 ~九层 3600mm
图 1. 1 结构尺寸
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图 1. 2 分析模型
1.1 【方法一】直接在 ABAQUS 中建立模型
单位制： N、m、 kg、s