搜索Abaqus中在鋼砼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
2016-12-01 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
在建筑設(shè)計(jì)原理中我們學(xué)過,對(duì)于一般的房屋鋼筋混凝土橫梁,在實(shí)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(jiǎn)要介紹在abaqus中怎么將鋼筋和混凝土有效結(jié)合起來,進(jìn)行鋼砼簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)分析。
1、 建模
鋼砼簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)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?yàn)樵诜蔷€性材料收斂困難,避免集中點(diǎn)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(duì)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(shí)體,采用與鋼筋同樣的材料。對(duì)于混凝土來說,需要通過試驗(yàn)來確定其本構(gòu)關(guān)系,通過property→material→create打開編輯材料對(duì)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(guān)系
混凝土與鋼筋的組裝是建模中的關(guān)鍵點(diǎn),首先將單根箍筋以及受拉筋受壓筋通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等命令移動(dòng)至實(shí)際位置;然后對(duì)箍筋及受拉受壓筋陣列,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定數(shù)目,在計(jì)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(gè)part。在受力塊上方中部定義參考點(diǎn)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(guān)時(shí)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(gè)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(gè)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(gè)part,然后通過菜單欄選擇seed→part或者選擇對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)對(duì)零件分別定義種子數(shù)量,對(duì)實(shí)體和鋼筋分別選擇網(wǎng)格劃分方式及對(duì)應(yīng)的單元類型。通過菜單欄mesh→part,對(duì)當(dāng)前part劃分網(wǎng)格。依次完成對(duì)其他部件的劃分網(wǎng)格。
8、 定義工作任務(wù)并進(jìn)行計(jì)算
環(huán)境欄中選擇Job模塊,點(diǎn)擊左側(cè)電腦圖標(biāo),在彈出的對(duì)話框保持參數(shù)默認(rèn),確定后退出。在右側(cè)選擇job manager,提交分析。Status變?yōu)閏ompleted表示已完成,點(diǎn)擊Result進(jìn)入可視化的后處理模塊。
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