搜索Abaqus中在钢砼结构中的应用
2016-12-01 by:CAE仿真在线 来源:互联网
在建筑设计原理中我们学过,对于一般的房屋钢筋混凝土横梁,在实际中既承受压力,有承受拉力,但钢筋主要承载拉力,而混凝土主要用于承受压力。本文简要介绍在abaqus中怎么将钢筋和混凝土有效结合起来,进行钢砼简支梁结构的受力状态分析。
1、 建模
钢砼简支梁结构主要为两部分,钢筋采用wire,建立箍筋和受拉受压筋,混凝土采用solid。因为在非线性材料收敛困难,避免集中点受力,在混凝土底部施加支撑块及受外载荷部位增加受力块。
2、创建材料并定义界面属性
对钢筋和混凝土分别定义材料属性,钢筋只定义弹性模量及泊松比,支撑块及受力块也定义为实体,采用与钢筋同样的材料。对于混凝土来说,需要通过试验来确定其本构关系,通过property→material→create打开编辑材料对话框,mechanical→elasticity→elastic创建弹性模量及泊松比;plasticity→Concrete Damaged Plastic创建混凝土塑性及压缩拉伸特性。
创建界面属性,钢筋的界面属性中Category选择beam,Type选择Truss,并输入钢筋截面面积,代表钢筋规格;混凝土的界面创建中Category选择Solid,Type选择homogeneous。然后给钢筋及混凝土分别赋予截面属性。
3、 定义装配关系
混凝土与钢筋的组装是建模中的关键点,首先将单根箍筋以及受拉筋受压筋通过移动、旋转等命令移动至实际位置;然后对箍筋及受拉受压筋阵列,可根据实际情况进行确定数目,在计算后分别更改箍筋数量来分析适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏的情况。利用assembly将创建的所有钢筋组合成一个part。在受力块上方中部定义参考点RP1、RP2。
4、 定义分析步
选择step模块,通过step→create创建分析步,输入分析步名称选择通用静态分析步,输入相关时间增量步。
5、 约束的定义
选择interaction模块,选择constraint→create,type中选择Embedded,首先选择被嵌入部分,这里选择钢筋,然后选择整个模型,完成钢筋嵌入混凝土约束定义。
受力块及支撑块与混凝土之间采用tie约束,通过constraint→create选择tie方式连接,受力块上表面分别通过constraint→create选择coupling定义耦合约束,将受力块上表面分别与RP1、RP2耦合。
6、 定义载荷及边界条件
选择支撑块底部平面,在初始步约束U1/U2/UR3三个方自由度模拟铰接约束,在分析步中RP1及RP2处施加Z向集中载荷或者以位移的形式加载,加载过程可以选择按给定幅值的形式加载。
7、 划分网格
选择mesh模块,选择object中part,选择某一个part,然后通过菜单栏选择seed→part或者选择对应的图标对零件分别定义种子数量,对实体和钢筋分别选择网格划分方式及对应的单元类型。通过菜单栏mesh→part,对当前part划分网格。依次完成对其他部件的划分网格。
8、 定义工作任务并进行计算
环境栏中选择Job模块,点击左侧电脑图标,在弹出的对话框保持参数默认,确定后退出。在右侧选择job manager,提交分析。Status变为completed表示已完成,点击Result进入可视化的后处理模块。
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