搜索Abaqus中在鋼砼結構中的應用
2016-12-01 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
在建筑設計原理中我們學過,對于一般的房屋鋼筋混凝土橫梁,在實際中既承受壓力,有承受拉力,但鋼筋主要承載拉力,而混凝土主要用于承受壓力。本文簡要介紹在abaqus中怎么將鋼筋和混凝土有效結合起來,進行鋼砼簡支梁結構的受力狀態(tài)分析。
1、 建模
鋼砼簡支梁結構主要為兩部分,鋼筋采用wire,建立箍筋和受拉受壓筋,混凝土采用solid。因為在非線性材料收斂困難,避免集中點受力,在混凝土底部施加支撐塊及受外載荷部位增加受力塊。
2、創(chuàng)建材料并定義界面屬性
對鋼筋和混凝土分別定義材料屬性,鋼筋只定義彈性模量及泊松比,支撐塊及受力塊也定義為實體,采用與鋼筋同樣的材料。對于混凝土來說,需要通過試驗來確定其本構關系,通過property→material→create打開編輯材料對話框,mechanical→elasticity→elastic創(chuàng)建彈性模量及泊松比;plasticity→Concrete Damaged Plastic創(chuàng)建混凝土塑性及壓縮拉伸特性。
創(chuàng)建界面屬性,鋼筋的界面屬性中Category選擇beam,Type選擇Truss,并輸入鋼筋截面面積,代表鋼筋規(guī)格;混凝土的界面創(chuàng)建中Category選擇Solid,Type選擇homogeneous。然后給鋼筋及混凝土分別賦予截面屬性。
3、 定義裝配關系
混凝土與鋼筋的組裝是建模中的關鍵點,首先將單根箍筋以及受拉筋受壓筋通過移動、旋轉等命令移動至實際位置;然后對箍筋及受拉受壓筋陣列,可根據(jù)實際情況進行確定數(shù)目,在計算后分別更改箍筋數(shù)量來分析適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞的情況。利用assembly將創(chuàng)建的所有鋼筋組合成一個part。在受力塊上方中部定義參考點RP1、RP2。
4、 定義分析步
選擇step模塊,通過step→create創(chuàng)建分析步,輸入分析步名稱選擇通用靜態(tài)分析步,輸入相關時間增量步。
5、 約束的定義
選擇interaction模塊,選擇constraint→create,type中選擇Embedded,首先選擇被嵌入部分,這里選擇鋼筋,然后選擇整個模型,完成鋼筋嵌入混凝土約束定義。
受力塊及支撐塊與混凝土之間采用tie約束,通過constraint→create選擇tie方式連接,受力塊上表面分別通過constraint→create選擇coupling定義耦合約束,將受力塊上表面分別與RP1、RP2耦合。
6、 定義載荷及邊界條件
選擇支撐塊底部平面,在初始步約束U1/U2/UR3三個方自由度模擬鉸接約束,在分析步中RP1及RP2處施加Z向集中載荷或者以位移的形式加載,加載過程可以選擇按給定幅值的形式加載。
7、 劃分網(wǎng)格
選擇mesh模塊,選擇object中part,選擇某一個part,然后通過菜單欄選擇seed→part或者選擇對應的圖標對零件分別定義種子數(shù)量,對實體和鋼筋分別選擇網(wǎng)格劃分方式及對應的單元類型。通過菜單欄mesh→part,對當前part劃分網(wǎng)格。依次完成對其他部件的劃分網(wǎng)格。
8、 定義工作任務并進行計算
環(huán)境欄中選擇Job模塊,點擊左側電腦圖標,在彈出的對話框保持參數(shù)默認,確定后退出。在右側選擇job manager,提交分析。Status變?yōu)閏ompleted表示已完成,點擊Result進入可視化的后處理模塊。
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