钢筋混凝土梁的建模方法
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。
ABAQUS建模教程
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：➢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、s1.1.1 Part模块—建立首层和标准层进入Part模块—Create Part，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. 3图1. 4图1. 5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. 7图1. 8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. 10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1. 15，在Depth中输入4.5，完成之后如图1. 16。
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。
(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’
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.例1、矩形截面钢筋混凝土板在中心点处作用－2mm的位移,分析板的受力、变形、开裂（采用整体模型分析法).材料性能如下:1、混凝土弹性模量E=24GPa，泊松比ν=0。
钢筋混凝土梁受力分析方法
钢筋混凝土梁受力分析方法一、前言钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一，其受力性能的分析是建筑结构设计过程中必不可少的一环。
本文将介绍钢筋混凝土梁的受力分析方法，包括受力特征、受力模型、受力计算等。
二、受力特征钢筋混凝土梁在受力过程中，主要受到以下力的作用：1. 自重力：钢筋混凝土梁本身具有一定的重量，自身重力会对其产生一定的影响。
2. 活载力：建筑结构中通常会承受来自人员、设备、货物等的活载力，这些力会对钢筋混凝土梁产生影响。
3. 温度变化：钢筋混凝土梁在受到温度变化时，会发生一定的伸缩变形，这也会对其产生一定的影响。
4. 地震力：在地震发生时，建筑结构中的钢筋混凝土梁会受到一定的地震力的作用。
因此，在进行钢筋混凝土梁的受力分析时，需要考虑以上因素的影响。
三、受力模型在进行钢筋混凝土梁的受力分析时，需要建立其受力模型。
受力模型通常分为以下两类：1. 离散模型离散模型是将钢筋混凝土梁看做由若干个单元组成的系统，每个单元之间存在一定的连接关系。
离散模型通常使用有限元方法进行求解，其求解过程中需要进行网格划分、单元选择、节点约束等操作。
2. 连续模型连续模型是将钢筋混凝土梁看做一个连续的整体，并对其进行数学建模，通常使用弹性力学理论进行求解。
连续模型通常需要考虑材料的弹性性质、截面形状、截面面积等因素。
四、受力计算在建立好钢筋混凝土梁的受力模型后，需要进行受力计算。
受力计算通常包括以下几个步骤：1. 确定受力情况在进行受力计算前，需要明确钢筋混凝土梁所受的力的大小和方向，以及受力点的位置。
2. 计算截面性质在进行受力计算前，需要计算出钢筋混凝土梁的截面性质，包括截面形状、截面面积、惯性矩等。
这些参数将作为受力计算的基础。
3. 计算内力在确定钢筋混凝土梁的受力情况和截面性质后，可以计算出其内力分布情况。
内力包括弯矩、剪力、轴力等。
4. 计算应力在计算出内力分布情况后，可以根据钢筋混凝土梁材料的弹性性质，计算出其应力分布情况。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用合并节点的方法模拟钢筋混凝土梁结构问题描述
建立钢筋线
对钢筋线划分网格后形成钢筋单元
b
h
建立混凝土单元
合并单元节点后施加约束以及位移载荷
进入求解器进行求解
钢筋单元的受力云图
混凝土的应力云图
混凝土开裂
!建立模型命令流
fini
/clear,nostart
/config,nres,5000
/filname,071701
/prep7
/title,rc-beam
b=150
h=300
a=30
l=2000
!定义单元类型
et,1,solid65
et,2,beam188
et,3,plane42
!定义截面类型
sectype,1,beam,csolid,,0 secoffset,cent
secdata,8,0,0,0,0,0,0,0,0,0 sectype,2,beam,csolid,,0 secoffset,cent
secdata,4,0,0,0,0,0,0,0,0,0
!定义材料属性，混凝土材料属性mp,ex,1,24000
mp,prxy,1,0.2
tb,conc,1,1,9
tbdata,,0.4,1,3,-1
!纵向受拉钢筋
mp,ex,2,2e5
mp,prxy,2,0.3
tb,bkin,2,1,2,1
tbdata,,350
!横向箍筋，受压钢筋材料属性mp,ex,3,2e5
mp,prxy,3,0.25
tb,bkin,3,1,2,1
tbdata,,200
!生成钢筋线
k,,
k,,b
kgen,2,1,2,,,h
k,,a,a
k,,b-a,a
kgen,2,5,6,,,h-2*a
kgen,21,5,8,,,,-100
*do,i,5,84,1
l,i,i+4
*enddo
*do,i,5,85,4
l,i,i+1
l,i,i+2
*enddo
*do,i,8,88,4
l,i,i-1
l,i,i-2
*enddo
!受拉钢筋
lsel,s,loc,y,a
lsel,r,loc,x,a
lsel,a,loc,x,b-a
lsel,r,loc,y,a
cm,longitudinal,line
type,2
mat,2
secnum,1
lesize,all,50
lmesh,all
alls
cmsel,u,longitudinal
cm,hooping reinforcement,line
!箍筋，受压钢筋
type,2
mat,2
secnum,2
lesize,all,50
lmesh,all
/eshape,1
!将钢筋节点建为一个集合
cm,steel,node
!生成面单元，以便拉伸成体单元a,1,2,4,3
lsel,s,loc,y,0
lsel,a,loc,y,h
lesize,all,,,8
lsel,all
lsel,s,loc,x,0
lsel,a,loc,x,b
type,3
amesh,all
!拉伸成混凝土单元type,1
real,3
mat,1
extopt,esize,20 extopt,aclear,1 vext,all,,,,,-l
alls
!合并节点nummrg,all numcmp,all
!边界条件约束nsel,s,loc,y,0 nsel,r,loc,z,0
d,all,uy
d,all,ux
nsel,s,loc,y,0 nsel,r,loc,z,-l
d,all,uy
d,all,ux
!施加外部荷载
/solu
nsel,all
nsel,s,loc,y,h nsel,r,loc,z,-1000 d,all,uy,-5
alls
!求解
nlgeom,on nsubst,200 outres,all,all neqit,50
pred,on
cnvtol,f,,0.05,2,0.5 allsel
solve
finish
/post1
allsel
/device,vector,1 plcrack,0,1
!时间历程后处理
/post26
nsel,s,loc,z,-l/2
*get,Nmin,node,0,num,min nsol,2,nmin,u,y
prod,3,2,,,,,,-1
nsel,s,loc,y,0
nsel,r,loc,z,0
*get,Nnum,node,0,count *get,Nmin,node,0,num,min n0=Nmin
rforce,5,Nmin,f,y
*do,i,2,ndinqr(1,13)
ni=ndnext(n0)
rforce,6,ni,f,y
add,5,5,6
n0=ni
*enddo
prod,7,5,,,,,,1/1000
/axlab,x,uy
/axlab,y,p(kn)
xvar,3
plvar,7。