FEA建筑实例——钢筋混凝土梁粘结滑移分析 (1)

Step

00

概要

钢筋混凝土梁粘结滑移分析▪混凝土梁粘结滑移分析

▪模型

- 单位 : N, mm

- 各向同性非线性材料

- 钢筋单元

- 实体单元

- 植入式界面单元

▪荷载和边界条件

- 自重

- 恒载

- 约束

输出结果

-变形

- 界面应力、位移

Step

分析类型 : [3D]

点击[ ]键 单位 : [N, mm]

点击[确认] 键 点击[确认] 键

2 3 4 5

操作步骤

分析 > 分析控制 – 控制 表单

01

1 分析控制对话框在新建项目时自动弹出.

1

2

3

4

5

Step

选择参考面为“X-Z ”平面 选择视图为前视图 定义栅格尺寸为“50” 打开栅格开关

1 2 操作步骤

02

3 1

3

几何 >工作平面 > 移动…

2 4 4

Step

03

打开捕捉“栅格”开关 打开创建矩形的命令

在模型窗口中，找到第一点“-150，250”

找到第二点“150，-250”，形成500*300的矩形线框

2 操作步骤

3 4

1 1

2

4

几何 >曲线 > 在工作平面创建 > 2D 矩形（线框）…

3

Step

04

选择短边的两条线

播种方法选为“分格数量”

分割数量输入“6” 点击[适用]键

再次选择长边的两条线 播种方法选为“分格数量” 分割数量输入“10” 点击[确认] 键

2 操作步骤

3 4 网格 > 网格尺寸控制 > 线网格尺寸…

Enter 是[适用]的快捷键.

3 2

1 5

4 5

6 6

7 7

8

8

1

Step

选择“自动映射”，选中模型中的4条线

在“特性”中输入“1” 点击[确认] 键

几何 >工作平面 > 移动… 点击[重设为GCS]

1 2 3 4 5

操作步骤

05

3

5

模型 > 映射网格> 映射网格面…

1

2

此处不用具体输入特性值，形成的单

元仅为了后期拉伸成实体所用，后期将会把它们删除。

点击[创建] 键

分别定义“混凝土与钢筋”的材料，该部分可以定义为非线性，具体参数及定

义方法可参照本书中《钢筋混凝土梁裂缝分析》一文进行定义，这里不再赘述

2

操作步骤

2

2

1 1

创建界面单元

类型选为“粘结滑动”

法向/切向刚度输入“29791、297”

在“幂次法则”中，常量“a 与b ”分别输入30、0.18，切向滑动输入“1e-5”

点击[确认] 键

2 5

操作步骤

3 4

3

4

2

1 （1）本文所给参数仅供参考，不具有

实际工程意义。参数应以实验为准。 （2）FEA 一共提供了7种界面单元的类型，具体原理可参见迈达斯公司编制的《FEA 分析设计原理》

建立3D 单元 创建混凝土特性

创建1D 单元

类型选为“桁架” 材料选为钢Q345

点击[截面库]，在弹出的菜单里，输入直径为16mm 、14mm 的圆，分别建立主筋与箍筋。

钢筋类型选为“桁架” 点击[确认]键

2 5 操作步骤

3 4 1 2

7

4

5

6

6

7

8

8

输入直径后，程序将自动计算截面积

Step

09

网格 > 建立网格 > 延伸网格…

选择类型为“2D->3D ” 选中刚才建立的所有单元

扩展方向选为“整体坐标轴Y 轴“

选择“等间距”、“偏移/次数”，偏移距离输入“100”，次数输入“30”

原网格选为“删除” 特性选为“混凝土” 点击[确认] 键

2 操作步骤

3 4

3

2

1 1

5

4

5 6 6

7

7

Step

10

选择类型为“节点->1D ”

选择类型改为“节点”，选中如图所示的4个节点

扩展方向选为“整体坐标轴Y 轴“

选择“等间距”、“偏移/次数”，偏移距离输入“3000”，次数输入“1”

特性选为“钢筋” 点击[确认] 键

2 操作步骤

3 4

3

2

1 1

5

4

5 6

6

网格 > 建立网格 > 延伸网格…

2

程序将自动对于植入式界面单元的钢筋

单元进行二次划分，所以此处无需定义分割数量，后面的箍筋情况一样。

Step

依次连接4个主筋定位点，建立4条线 几何 > 转换>平移 选择刚才生成的4条线

方向选为“整体坐标轴Y 轴”

选为“不等间距复制”，间距输入“100,20@140”

点击[确认] 键

删除最开始建立的4条线

1 2 3 操作步骤

11

4

6

几何 > 曲线>创建3D> 3D 直线 (1)

3 4 5

6 5

7