鋼筋溷凝土梁的建模及分析過程

1、使用ABAQUS/CAE完成鋼筋混凝土梁的建模及分析過程首先我們創(chuàng)建幾何體一、創(chuàng)建混凝土： 混凝土梁：實(shí)體solid單元，C3D8R，一次縮減積分實(shí)體單元。( E' k$ a0 R+ 箍筋均采用T3D2 Truss桁架單元；縱筋采用beam梁單元。 1、首先運(yùn)行ABAQUS/CAE，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)選擇Create Model Database。 2、從Module列表中選擇Part，進(jìn)入Part模塊 3、選擇PartCreate來創(chuàng)建一個(gè)新的部件，在提示區(qū)會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)信息。 4、CAE彈出一個(gè)如下圖的對話框。將這個(gè)部件命名為concrete，確認(rèn)Modeling Space、Typ

2、e和Base-Feature的選項(xiàng)如下圖。 5、輸入500作為Approximate size的值。點(diǎn)擊Continue。ABAQUS/CAE初始化，并顯示格子。、在工具欄選擇Create Lines: Rectangle(4 Lines) ，在提示欄出現(xiàn)如下的提示后，輸入（-75,-150）和（75,150），然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)的中鍵。 、在提示框點(diǎn)擊OK按鈕。CAE彈出Edit Basic Extrusion對話框。 、輸入2500作為Depth的數(shù)值，點(diǎn)擊OK按鈕。二、創(chuàng)建縱筋，架立筋和箍筋。 利用 和 圖標(biāo)創(chuàng)建一條線段。點(diǎn)擊OK，完成操作。接下來我們將為建立好的幾何模型添加材料，并將其組裝起

3、來。一、創(chuàng)建材料 、進(jìn)入Property模塊，在主菜單中選擇MaterialCreate來創(chuàng)建一個(gè)新的材料。2. 在Edit Material對話框，命名這個(gè)材料為concrete，選擇MechanicalElasticity Elastic，在楊氏模量中輸入24400，輸入0.167作為泊松比。再選擇MechanicalPlasticityConcrete Damage Plastic，Plasticity輸入各參數(shù)Compressive Behavior和Tensile Behavior分別輸入以下參數(shù)：點(diǎn)擊OK，退出材料編輯。 3、從主菜單中選擇SectionCreate，在Create

4、 Section對話框中定義這個(gè)區(qū)域?yàn)镾ection-concrete，在Category選項(xiàng)中接受Soild作為默認(rèn)的選擇，在Type選項(xiàng)中接受Homogeneous作為默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊Continue。 4、在出現(xiàn)的Edit Section對話框中選擇concrete作為材料，接受1作為Plane stress/strain thickness，并點(diǎn)擊OK。5、在Part中選擇concrete，從主菜單中選擇AssignSection，選擇整個(gè)Part，ABAQUS將會(huì)把你選擇的區(qū)域高亮化，在對話欄點(diǎn)擊Done，在出現(xiàn)的Assign Section對話框中點(diǎn)擊OK。同上，創(chuàng)建縱筋，箍筋和墊

5、板的材料屬性。【注意】梁單元在定義完截面屬性之后還必須定義梁的方向。這是不同于桁架單元的地方。二、部件組裝 Assembly模塊：通過定義參考點(diǎn)等移動(dòng)，組裝： 1、進(jìn)入Assembly模塊，從主菜單中選擇InstanceCreate，在Create Instance對話框中選擇所有創(chuàng)建的部件，選中Auto-offset from other instances，點(diǎn)擊Apply。2對于縱筋和箍筋，可能要用到 assembly 里面的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)命令，在assembly里面陣列，組裝以后，merge為一個(gè)part，如下： 3. 最終的組裝如右下圖顯示。 接下來，我們定義分析步，接觸，邊界條件以及加載

6、。一、定義分析步。 進(jìn)入Step模塊，從主菜單中選擇StepCreate，命名這個(gè)分析步為Contact，接受默認(rèn)的Static, General，點(diǎn)擊Continue。在出現(xiàn)的Edit Step對話框中，接受所有默認(rèn)選擇，并點(diǎn)擊OK，創(chuàng)建一個(gè)分析步。二、定義相互作用1.建立混凝土與縱筋，箍筋之間的Embedded，下圖：（箍筋和縱筋merge在一起）2.創(chuàng)建加載面的接觸：由于是集中荷載，因此把集中力作用點(diǎn)耦合在梁的一個(gè)小面，這樣可以避免應(yīng)力集中。3.創(chuàng)建墊板和混凝土梁的綁定（tie）接觸。采用墊板也是為了避免應(yīng)力集中！三、定義邊界條件 在Boundary Condition Manager中

7、點(diǎn)擊Create，命名邊界條件、選擇Displacement/Rotation，點(diǎn)擊Continue。選擇墊板底面為參考面，點(diǎn)擊Done，在Edit Boundary Conditions對話框中選中選項(xiàng)，點(diǎn)擊OK。同理創(chuàng)建另外一個(gè)邊界條件，選中U1,U2選項(xiàng)四、施加載荷 1、從工具欄中選擇Create Load按鈕，在對話框中，命名載荷，接受以Load作為載荷施加的分析步，選擇載荷類型為concentrated force，點(diǎn)擊Continue。2、選擇下圖的頂面上的點(diǎn)，點(diǎn)擊Done，在對話框中，CF2輸入70000，接受默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊OK。下面我們對該模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分最后我們對模型進(jìn)行分析，并可視化結(jié)果一、建立任務(wù) 1、進(jìn)入Job模塊，從主菜單選擇JobCreate，命名其為best，點(diǎn)擊Continue，接受所有的默認(rèn)選擇，點(diǎn)擊OK。2、從主菜單選擇JobManager，在Job Manager中點(diǎn)擊Submit提交任務(wù)，點(diǎn)擊Monitor來觀察分析的進(jìn)程。 3、分析結(jié)束后，點(diǎn)擊Results，對結(jié)果進(jìn)行可視化。二、可視化結(jié)果1、點(diǎn)擊工具欄的Plot Deformed Shape 按鈕， 顯示結(jié)構(gòu)變形結(jié)果。2、從主菜單選擇PlotContours，顯示云圖，通過主菜單的ResultField