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。
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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。