有限元ansya分析钢筋混凝土步骤

合集下载

基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇

基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇

基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析1混凝土结构是我们生活和工作环境中不可或缺的部分。

为了保证结构的安全性和耐久性,需要进行大量的试验和分析。

钢筋混凝土结构试验有限元分析是其中一种方法,本文将介绍如何基于ANSYS进行试验有限元分析。

1、前期准备工作进行钢筋混凝土结构试验有限元分析前,需要进行一些前期准备工作。

首先要确定模型的尺寸和几何形状,包括梁的长度、宽度和高度,钢筋的数量和材料等信息。

其次是建立材料模型。

钢筋和混凝土的本构关系可以参考各种规范和文献,例如ACI318和EHE等。

最后是进行荷载和边界条件的设置。

这些参数可以根据试验的要求进行设定。

2、建立有限元模型通过ANSYS软件建立钢筋混凝土结构的有限元模型。

其中,混凝土部分采用可压缩性线性弹性模型;钢筋采用弹塑性模型,可以考虑材料的塑性性质。

首先,选择适当的元素类型,包括梁单元和实体单元。

对于梁单元,要选择适当的截面类型和断面参数。

对于实体单元,要确定网格的大小和形状。

然后,按照模型的几何形状和材料参数设置单元类型和属性。

最后,进行单元的划分和网格生成,调整边界条件,使其与试验条件保持一致。

3、分析和结果在模型准备就绪之后,进行分析和结果的处理。

首先,定义荷载和边界条件,可以模拟多种加载模式,例如单点荷载、均布荷载、自重等。

然后,进行静态分析或动态分析。

静态分析可以计算结构的变形、应力和应变等参数;动态分析可以模拟结构在地震、风等自然灾害下的响应。

最后,进行结果的处理和分析。

包括可视化、动画演示、应力云图、位移云图等,能够对计算结果进行全方位的检查和分析。

综上所述,基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析是一种非常有用的手段,可以帮助工程师更准确地评估结构的安全性和耐久性。

它具有良好的可靠性和可操作性,可在较短的时间内快速建立模型和分析结果。

基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析2钢筋混凝土结构是目前建筑工程最常用的一种结构形式,其优点在于承载能力强、耐久性好、施工方便等。

手把手教你学ansys--钢筋混凝土梁

手把手教你学ansys--钢筋混凝土梁

大家好,我是水哥。

水哥ansys使用经验三年多,既做过重大科研项目,也做过许多实际项目,对ansys的使用有一定的心得体会,本着分享经验的精神,今日以一个钢筋混凝土梁的建模求解过程来简单说明ansys的基本操作步骤。

(我的ansys14.0)总的说来,无论小项目还是大项目,总体过程无非定义单元、定义材料、物理模型、有限元模型、加载、约束、求解、查看这几个过程,和我们工程类的设计软件例如PKPM、SAP2000等基本过程都差不多,只不过最大的区别在于ansys的建模实在是蛋疼了一些。

废话不多说,以下面的一根悬臂钢筋混凝土梁来教新手如何快速进入ansys 的大堂,每一步都有GUI操作,完了之后会有相应部分的命令流,这里多说一句,一个ansys的使用高手必然是一个精通apdl编程的能手,所以我建议新手在学习的时候最好以apdl入手,GUI操作辅助,这样在学习的时候能节省大量时间,而不会浪费在GUI毫无意义的重复操作上。

此题如下:悬臂梁如下,梁宽200mm,梁顶有两根直径为16的钢筋,钢筋中心距梁边的距离为40mm,在梁端附近受集中力P=100KN的作用.要求对此悬臂梁进行完全线弹性分析,结果要显示主应力迹线。

材料参数:混凝土弹性模量为3000MPa,钢筋的弹性模量取200GPa,不考虑材料自重。

(建模时注意单位的协调性)一、题目解读与材料单元定义注意此题要求进行完全线弹性分析,此话的意义在于我们可以用除solid65 以外的其他实体单元。

在ansys单元中,solid65是专门用于模拟钢筋混凝土构件的单元,但用此单元模拟时,一般是需要考虑材料的非线性,也即是多用于构件的非线性分析,并且需要材料的本构模型。

此题要求我们做弹性分析,我们可以用link8单元模拟钢筋,用solid45单元模拟混凝土,注意高版本的ansys已经将许多低阶单元合并掉了,以ansys14为例,在link单元中只有180,而低阶的link8、link10等已被合并。

ANSYS钢筋混凝土建模方法概述

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。

ANSYS分析钢筋混凝土结构技巧及实例详解

ANSYS分析钢筋混凝土结构技巧及实例详解

0 前言利用ANSYS分析钢筋混凝土结构时,其有限元模型主要有分离式和整体式两种模型。

这里结合钢筋混凝土材料的工作特性,从模型建立到非线性计算再到结果分析的全过程讲述了利用ANSYS进行钢筋混凝土结构分析的方法与技巧,并以钢筋混凝土简支梁为例,采用分离式有限元模型,说明其具体应用。

1 单元选取与材料性质1. 1 混凝土单元ANSYS中提供了上百种计算单元类型,其中Solid65单元是专门用于模拟混凝土材料的三维实体单元。

该单元是八节点六面体单元,每个节点具有三个方向的自由度( UX , UY , UZ) 。

在普通八节点线弹性单元Solid45 的基础上,该单元增加了针对于混凝土的材性参数和组合式钢筋模型,可以综合考虑包括塑性和徐变引起的材料非线性、大位移引起的几何非线性、混凝土开裂和压碎引起的非线性等多种混凝土的材料特性。

使用Solid65 单元时,一般需要为其提供如下数据:1)、实常数(Real Constants) :定义弥散在混凝土中的最多三种钢筋的材料属性,配筋率和配筋角度。

对于墙板等配筋较密集且均匀的构件,一般使用这种整体式钢筋混凝土模型。

如果采用分离式配筋,那么此处则不需要填写钢筋实常数。

2)、材料模型(Material Model) :在输入钢筋和混凝土的非线性材料属性之前,首先必须定义钢筋和混凝土材料在线弹性阶段分析所需的基本材料信息,如:弹性模量,泊松比和密度。

3)、数据表(Data Table) :利用数据表进一步定义钢筋和混凝土的本构关系。

对于钢筋材料,一般只需要给定一个应力应变关系的数据表就可以了,譬如双折线等强硬化(bilinear isotropic hardening)或随动硬化模型( kinematic hardening plasticity)等。

而对于混凝土模型,除需要定义混凝土的本构关系外,还需要定义混凝土材料的破坏准则。

在ANSYS中,常用于定义混凝土本构关系的模型有:1)多线性等效强化模型(Multilinear isotropic hardening plas2ticity ,MISO模型),MISO模型可包括20条不同温度曲线,每条曲线可以有最多100个不同的应力-应变点;2)多线性随动强化模型(Multilinear kinematic hardening plas2ticity ,MKIN 模型),MKIN 模型最多允许5个应力-应变数据点;3)Drucker2Prager plasticity(DP)模型。

ANSYS--理论基础(混凝土及钢筋单元)

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。

ansys 钢筋混凝土建模

ansys 钢筋混凝土建模

ansys 钢筋混凝土建模Ansys 钢筋混凝土建模在现代工程领域中,钢筋混凝土结构的应用极为广泛,从高楼大厦到桥梁隧道,从水利设施到工业厂房,无一不见其身影。

为了确保这些结构的安全性、可靠性和经济性,对其进行准确的力学分析至关重要。

Ansys 作为一款功能强大的有限元分析软件,为钢筋混凝土建模提供了高效且精确的解决方案。

钢筋混凝土是一种由钢筋和混凝土两种材料共同作用的复合材料。

混凝土具有较高的抗压强度,但抗拉强度较低;而钢筋则具有良好的抗拉性能。

在实际结构中,两者协同工作,共同承受外力。

因此,在Ansys 中进行钢筋混凝土建模时,需要准确地模拟这两种材料的特性以及它们之间的相互作用。

首先,我们来谈谈混凝土的建模。

在 Ansys 中,混凝土通常可以采用实体单元进行模拟。

对于混凝土的本构关系,我们可以选择合适的模型,如经典的混凝土损伤塑性模型(Concrete Damaged Plasticity Model)。

这个模型能够较好地考虑混凝土在受压和受拉时的非线性行为,包括混凝土的开裂、压碎等现象。

在定义混凝土的材料参数时,需要输入诸如弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度等参数。

这些参数的准确取值对于模型的准确性至关重要。

一般来说,可以通过实验测试或者参考相关的规范和标准来获取这些参数。

接下来是钢筋的建模。

钢筋在 Ansys 中有多种建模方法,常见的有两种:一种是使用杆单元(Link Element)来模拟钢筋,另一种是将钢筋嵌入到混凝土实体单元中(Embedded Element)。

使用杆单元模拟钢筋时,需要定义钢筋的截面积、弹性模量、屈服强度等参数。

这种方法计算效率较高,但对于钢筋与混凝土之间的粘结滑移行为模拟不够精确。

将钢筋嵌入到混凝土实体单元中的方法能够更准确地考虑钢筋与混凝土之间的相互作用,但计算量相对较大。

在这种方法中,需要确保钢筋单元与混凝土单元之间的节点协调。

在钢筋混凝土建模中,还需要考虑钢筋与混凝土之间的粘结滑移。

ANSYS在钢筋混凝土梁热分析中的应用

ANSYS在钢筋混凝土梁热分析中的应用

ANSYS在钢筋混凝土梁热分析中的应用【摘要】在火灾荷载的条件下,钢筋混凝土构件内部的温度场分布,对火灾后的构件能否继续使用,具有重要的作用。

ANSYS作为大型有限元软件,在有限元分析中得到了普遍的应用.本文首先从混凝土梁截面热分析入手,然后进行混凝土构件梁整体热分析,从而比较两者在热分析中的误差,从而得出ANSYS 在热分析中方法及思路。

【关键词】ANSYS;热分析;钢筋混凝土梁Reinforced concreted beam in the application of thermal analysis with ANSYS【Abstract】With the fire load conditions, the inside temperature field distribution of concrete beam has an important role on the components. As large-scale finite element software, the finite element analysis has gained widespread application. Comparing the thermal analysis of concrete beam section with the overall thermal analysis of concrete beams, and then draw the differences and similarities, which take thermal analysis in ANSYS in the methods and ideas.【Key words】ANSYS;Thermal analysis;Reinforced concrete beam1. 前言组成钢筋混凝土梁构件的材料,在火灾荷载作用下,其热工性能和力学性能会产生明显的变化,变形也会明显增大,由于构件在受火时,体积膨胀、截面温度不均匀分布,都会使截面产生自平衡的温度应力和构件弯曲变形[1]。

利用Ansys Solid65单元分析钢筋混凝土结构

利用Ansys Solid65单元分析钢筋混凝土结构

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。

我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。

”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。

”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。

8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。

9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

遗憾,每个遗憾都有它的青春美。

4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。

”5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。

我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。

”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。

”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。

8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。

9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

混凝土是目前应用最为广泛的建筑材料之一。

为了解混凝土结构的受力机理和破坏过程,在大型有限元软件ANSYS中,专门设置了Sdid65单元来模拟混凝土或钢筋混凝土结构,提供了很多缺省参数,从而为使用者提供了很大的方便。

1 Solid65单元Sdid65单元是专为混凝土、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。

它可以模拟混凝土中的加强钢筋(或玻璃纤维、型钢等),以及材料的拉裂和压溃现象。

1.1 几点假设1)只允许在每个积分点正交的方向开裂。

  1. 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. 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. 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)。

分析过程(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-> V olumes-> 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浅谈ANSYS 在钢筋混凝土构件受力全过程分析中的应用一、前言钢筋混凝土结构是目前工业与民用建筑中最主要的结构形式。

由于钢筋混凝土是由两种性质不同的材料———混凝土和钢筋组合而成,它的性能明显地依赖于这两种材料的性能,特别是非线性阶段,对钢筋混凝土结构进行非线性分析就显得特别重要了。

有限元方法作为一个强有力的数值分析工具,在钢筋混凝土结构的非线性分析中起着非常重要的作用。

在钢筋混凝土结构有限元分析领域,对于混凝土结构分析应当考虑的因素包括混凝土的应力-应变特性曲线(非线性弹性,弹塑性等)的模型,混凝土的破坏面模型,裂缝的模拟,钢筋的模拟,钢筋的应力应变模型(如:双线性弹性硬化塑性)及包括混凝土钢筋接触面的粘结滑移、拉伸硬化模型和裂缝接触面模型。

要模拟钢筋混凝土结构的受力机理及破坏过程,关键要合理地选择单元类型和混凝土的破坏准则。

本文主要是从这个角度,介绍单元选取、定义材料特性的方法。

二、用ANSYS 进行有限元计算有限元法是目前工程技术领域中实用性最强、应用最为广泛的数值计算方法。

它的基本思想是将问题的求解域划分为一系列单元,单元之间靠节点连接。

单元内部点的待求物理量可由单元节点物理量通过选定的函数关系插值求得。

由于单元形状简单,易于由平衡关系或能量关系建立节点量之间的方程式,然后由单元方程再形成总体代数方程组,加入边界条件后即可对方程组求解。

ANSYS 软件是集结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件,可广泛地应用于土木工程、交通、水利、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、国防军工、电子、造船、生物医学、地矿、日用家电等一般工业及科学研究。

AN?鄄SYS 有限元分析软件具有以下优点:减少设计成本、缩短设计和分析的循环周期、增加产品和工程的可靠性。

采用优化设计,降低材料的消耗和成本,在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题,可以进行模拟实验分析,进行机械事故分析,查找事故原因。

(一)选取单元类型ANSYS软件本身带有大量的单元类型,如BEAM、LINK、SOLID、PIPE、PLANE、SHELL、COMBIN、MASS等结构方面的单元类型。

相关文档
最新文档