钢筋与混凝土间的黏结滑移在ANSYS中的模拟
(仅供参考)ANSYS软件中常用的单元类型

ANSYS软件中常用的单元类型一、单元(1)link(杆)系列:link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架,注意一根杆划一个单元。
link10用来模拟拉索,注意要加初应变,一根索可多分单元。
link180是link10的加强版,一般用来模拟拉索。
(2)beam(梁)系列:beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元,用来模拟框架中的梁柱,画弯据图用etab 读入smisc数据然后用plls命令。
注意:虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图,但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。
该单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz,注意方向。
beam44适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件,可用"/eshape,1"显示单元形状。
beam188和beam189号称超级梁单元,基于铁木辛科梁理论,有诸多优点:考虑剪切变形的影响,截面可设置多种材料,可用"/eshape,1"显示形状,截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征,可以考虑扭转效应,可以变截面(8.0以后),可以方便地把两个单元连接处变成铰接(8.0以后,用ENDRELEASE命令)。
缺点是:8.0版本之前beam188用的是一次形函数,其精度远低于beam4等单元,一根梁必须多分几个单元。
8.0之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数,解决了这个问题。
可见188单元已经很完善,建议使用。
beam189与beam188的区别是有3个结点,8.0版之前比beam188精度高,但因此建模较麻烦,8.0版之后已无优势。
(3)shell(板壳)系列shell41一般用来模拟膜。
shell63可针对一般的板壳,注意仅限弹性分析。
它的塑性版本是shell43。
加强版是shell181(注意18*系列单元都是ansys后开发的单元,考虑了以前单元的优点和缺陷,因而更完善),优点是:能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好,偏置中点很方便(比如模拟梁板结构时常要把板中面望上偏置),可以分层,等等。
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。
基于ANSYS的钢筋混凝土建模研究

钢筋 的建模 ( I K 单元 ) LN 8 。
23 组 合 式 模 型 在 A S S中 的 实 现 . N Y
体单 元S l 6 相 同 的实 体单 元 模 型 : oi 5 d 另一 部 分 是 由
弥散 钢筋 组 成 的整体 式模 型 , 可 以在 _ 空 间 的 它 二维 不 同方 向分别 设定 钢 筋 的位 置 、 度及 配 筋 率等 参 角 数 。此单 元模 型在一 般范 同 内可 以较 好地 进行 钢筋 混凝 土 的非线性 分析 , 包括 对徐 变等 特性 的考虑 。 S l 6 单 元 可 以模 拟混 凝 土 中 的加 强 筋 ( oi 5 d 或玻 璃 纤维 , 钢等 ) 以及 材料 的拉 裂 和压 溃 现象 。对 型 , 于分 布式模 型 ,oi6 可 以考虑 = 种钢 筋材 料 , 种 Sl 5 d = = 这 模型 比较容 易得 到收敛 的解 。 S l 6 单 元包 括一种 实体 材料 和 i种 加 固材料 oi 5 d ( 一般为 钢筋 ) ,可 以用MA 命 令定 义混凝 土材 料常 T 数, 而加 同材料 的常 数可 以在实 常数 中定 义 , 包括 材
视单 元为连续 均 匀 的材 料 、 、
收 稿 日期 :01 —1 一 3 2 0 l0
作 者 简 介 :- 荣 (9 3 ) l , 1小 17 一 , 四川 渠 县 人 , 十 , 教 授 , 级 工 程 师 , 究 方 向 为计 算 力 学 、 爿 硕 副 高 研 建筑 结 构 和 市 政 工程 。
行 粘 接 ( u ) Gle 。
() 2 混凝 土 与钢 筋复 合单 元 。 由于 在建立 单元 钢 度矩 阵时 . 不但 要考 虑混凝 土材 料 的作 用 , 日要 而 _ 考 虑钢 筋 的刚度 贡献 ,这种 模型 尚不能 在A S S_ NY  ̄ f J 直 接 利用 G I 接 生成 。但 A S S U直 N Y 提供 了 良好 的川 户二次 开发 功 能 . 用 自带 A D 脚本 、O T A 等 利 P L FR R N
钢纤维混凝土梁非线性分析在ANSYS中的实现

型 ,但加入了混凝土的三维强度准则 , 可通过定义
3 个方向的配筋率考虑 3 个方向的钢筋 . Concrete
材料可通过选取非线性模型考虑塑性变形和徐变 ,
Concrete 材料模型的基本参数有开裂截面和裂缝闭
钢筋作为一种金属材料 , 其力学模型相对容易 把握 , 一般采用双线理想弹塑性模型 , 应力应变关
( School of Civil and Architectural Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430072 ,China)
Abstract : In t his paper , t he constit utive models of concrete and reinforcement , as well as t he properties of t heir element and t he models of FEA are discussed. Models are created in APDL language ; and nonlinear analysis for reinforced concrete beams containing steel fibers is carried out by using t he large general st ruct ural analysis software ANS YS. If Solid65 is used toget her wit h ot her element s in ANS YS , and proper constit utive equation and failure criteria of concrete are adopted , t he simulated result s correspond well to t he experimental result s. Key words : ANS YS ; steel fiber reinforced concrete ; beams ; nonlinear analysis
ANSYS软件中常用的单元类型

ANSYS软件中常用的单元类型一、单元(1)link(杆)系列:link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架,注意一根杆划一个单元。
link10用来模拟拉索,注意要加初应变,一根索可多分单元。
link180是link10的加强版,一般用来模拟拉索。
(2)beam(梁)系列:beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元,用来模拟框架中的梁柱,画弯据图用etab 读入smisc数据然后用plls命令。
注意:虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图,但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。
该单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz,注意方向。
beam44适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件,可用"/eshape,1"显示单元形状。
beam188和beam189号称超级梁单元,基于铁木辛科梁理论,有诸多优点:考虑剪切变形的影响,截面可设置多种材料,可用"/eshape,1"显示形状,截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征,可以考虑扭转效应,可以变截面(8.0以后),可以方便地把两个单元连接处变成铰接(8.0以后,用ENDRELEASE命令)。
缺点是:8.0版本之前beam188用的是一次形函数,其精度远低于beam4等单元,一根梁必须多分几个单元。
8.0之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数,解决了这个问题。
可见188单元已经很完善,建议使用。
beam189与beam188的区别是有3个结点,8.0版之前比beam188精度高,但因此建模较麻烦,8.0版之后已无优势。
(3)shell(板壳)系列shell41一般用来模拟膜。
shell63可针对一般的板壳,注意仅限弹性分析。
它的塑性版本是shell43。
加强版是shell181(注意18*系列单元都是ansys后开发的单元,考虑了以前单元的优点和缺陷,因而更完善),优点是:能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好,偏置中点很方便(比如模拟梁板结构时常要把板中面望上偏置),可以分层,等等。
粘结滑移相关及书籍

1 钢筋的粘结滑移是否在钢筋屈服或混凝土开裂后才会发生,朱伯龙,董振祥的《钢筋混凝土非线性分析》里有粘结应力和滑移量的关系,但没有截面曲率和滑移量的关系,各位兄弟姐妹,若能提供相关信息或资料,兄弟将不胜感激!2 东大:宋老师编的<钢筋砼力学>中也有相关的咚咚.你是想编程序还是想运用程序比如ansys计算模拟?不同的方式肯定有不同的方式.3关于粘结-滑移本构模型中t-S曲线方程的问题本人打算用ansys模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移,需要粘结滑移本构模型。
看《钢筋混凝土原理》(过镇海著)一书中看到如下的t-s连续曲线模型的方程。
但是不知道每一个参数的意义。
不知哪位大虾知道本人打算用ansys模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移,需要粘结滑移本构模型。
看《钢筋混凝土原理》(过镇海著)一书中看到如下的t-s连续曲线模型的方程。
但是不知道每一个参数的意义。
不知哪位大虾知道这位朋友可以查看一下清华大学沈聚敏编的《钢筋混凝土有限元与板壳极限分析》一书,书中各个系数都有具体的值。
各个公式的系数解释的也很具体。
τ——平均粘结应力;s——滑移;fc——混凝土抗压强度;ft——混凝土劈拉强度;c——混凝土保护层厚度;d——钢筋直径;F(x)——描述本构关系的位置函数;x——锚固深度;a1,a2,a3,a4——通过试验得到的参数。
4 近来碰到一个地下水有腐蚀性的工程,第一次做,没什么经验。
查看了好多帖子,大多都是关于钢结构防腐的,关于混凝土防腐的很少。
我想做一个讨论混凝土防腐的专题,希望大家踊跃回应。
--混凝土有很多品种,但基本成分都是一样的:水,最好是淡水;骨料,如砂石;水泥,典型的如波特兰水泥(Portland Cement);添加剂,给混凝土结构提供特殊的性能。
波特兰水泥的水化物,主要是水合硅酸钙(3CaO•2SiO2•3H2O)和水合铝酸钙(3CaO •2Al2O3•3H2O)为胶结材料,配以适当比例的骨料和水,拌制成混合物,经过振捣,养护而成的的建造材料。
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。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构非线性有限元分析

2、应力-应变曲线:描述了混凝土和钢筋的在往复荷载作用下的变形和能量吸收能力,显示 了结构的塑性变形和损伤演化过程。
参考内容
引言
钢筋混凝土结构在建筑工程中具有重要地位,其非线性行为对结构性能影响 显著。因此,进行钢筋混凝土结构的非线性有限元分析对于预测结构响应、优化 结构设计具有实际意义。本次演示将根据输入的关键词和内容,建立钢筋混凝土 结构非线性有限元分析模型,并详细描述分析过程、结果及结论。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构 非线性有限元分析
基本内容
引言:
钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑工程的重要材料,其非线性力学行为 对结构设计的安全性和稳定性具有重要影响。为了精确模拟钢筋混凝土结构的真 实行为,需要借助先进的数值计算方法,如非线性有限元分析。ANSYS作为一种 广泛使用的有限元分析软件,为钢筋混凝土结构的非线性分析提供了强大的支持。
对于钢筋混凝土,其非线性行为主要来自两个方面:混凝土的本构关系和钢 筋与混凝土之间的相互作用。在非线性有限元分析中,需要建立合适的模型来描 述这些行为。例如,可以采用各向异性本构模型来描述钢筋混凝土的力学行为, 该模型可以捕捉到材料在不同主应力方向上的不同响应。
二、ANSYS中混凝土本构关系研 究
在进行荷载试验时,通过施加不同大小和方向的荷载,检测结构的变形和破 坏过程。采用静力荷载试验和动力荷载试验两种方式,分别模拟实际结构在不同 荷载条件下的响应。在试验过程中,记录各阶段的位移、应变和荷载数据。
在进行有限元分析时,采用ANSYS软件对试验数据进行模拟分析。首先进行 模态分解,了解结构的基本振动特性。随后进行屈曲分析,预测结构的失稳趋势。 通过调整模型参数和网格划分,对比分析不同方案下的有限元计算结果,为结构 的优化设计提供依据。