solid65單元計算混凝土

1、SOLID65單元計算混凝土在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋處于單軸受力狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系相對比較簡單用ANSYS模擬鋼筋單元采用雙折線型本構(gòu)關(guān)系和隨動強(qiáng)化準(zhǔn)則(BKIN)。文中對預(yù)應(yīng)力鋼筋的本構(gòu)關(guān)系采用雙線性隨動強(qiáng)化模型“BKIN”屈服后彈性模量取為原始彈性模量的0.01倍預(yù)應(yīng)力筋采用如圖1所示的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系并假定當(dāng)應(yīng)力達(dá)到極限強(qiáng)度時鋼筋即拉斷。圖1預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系Fig11Stressstraincurveofpres2tres

2、sedsteelbars考慮到預(yù)應(yīng)力筋屈服后有明顯的強(qiáng)化段取屈服后的彈性模量E=0.05E。骨2混凝土中加強(qiáng)筋的模擬。鋼筋混凝土有限元有三種基本模型：分離式，組合式和整體式。SOLID65單元采用的是整體式有限元模型，即將鋼筋彌散于整個單元中，將加筋混凝土視為連續(xù)均勻材料，求出的是一個統(tǒng)一的剛度矩陣。SOLID65單元中的鋼筋采用實常數(shù)的方法進(jìn)行添加，鋼筋的尺寸由于混凝土的體積比確定?？梢缘玫饺N鋼筋，這三種鋼筋可以具有不同的材料，不同

3、的方向。從抗剪的角度出發(fā)，箍筋在截面的位置可以是任意的，因此這種方法對于鋼筋混凝土中均勻分布的箍筋的設(shè)置比較適合。但與縱筋的實際情況卻有一定的距離，下面這兩種方法，則可以更好的模擬縱筋的受力情況：（1）將縱筋密集的區(qū)域設(shè)置為不同的體，使用帶筋的65單元，而無縱筋區(qū)則設(shè)置為無筋65單元。這樣就可以將鋼筋區(qū)域縮小，接近真實的工程情況。（2）采用桿單元來模擬縱筋，即采用分離式的有限元模型。為了建模方便，可將實體分為幾個部分，使其交線為縱筋位置

4、，這樣就可以對交線劃分桿單元。此時，還可以對桿施加預(yù)應(yīng)力來模擬預(yù)應(yīng)力混凝土ANSYS中混凝土單元（solid65）ANSYS中專門用于混凝土結(jié)構(gòu)而開發(fā)的單元solid65，可以考慮混凝土的壓碎和開裂。Solid65單元為八節(jié)點六面體單元，solid65單元本身包括兩部分：一是和普通的八節(jié)點空間實體單元solid45相同的實體單元模型，但加入了WillamWarnke五參數(shù)破壞準(zhǔn)則。二是由彌散鋼筋組成的整體式模型，它可以在三維空間的不同方

5、向分別設(shè)定鋼筋的位置、角度及配筋率等參數(shù)。此單元模型在一般范圍內(nèi)可以較好地進(jìn)行鋼筋混凝土的非線性分析，包括對徐變等特性的考慮，但對于復(fù)雜加載路徑下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，如地震作用下結(jié)構(gòu)的滯回性能的分析，由于本構(gòu)模型過于粗糙，得不到令人滿意的結(jié)果。在實際應(yīng)用中要為solid65提供以下數(shù)據(jù)：1實參數(shù)realconstants：在實參數(shù)中給定solid65單元在三維空間各個方向的鋼筋材料編號、位置、角度和配筋率。對于墻、板等鋼筋分布比較密集而又均勻的