淺談ansys在鋼筋混凝土構(gòu)件受力全過程分析中的應(yīng)用

1、淺談淺談ANSYS在鋼筋混凝土構(gòu)件受力全過程分析中的在鋼筋混凝土構(gòu)件受力全過程分析中的應(yīng)用應(yīng)用內(nèi)容提示：文章著重討論了ANSYS在鋼筋混凝土構(gòu)件全過程分析中鋼筋混凝土材料的單元選擇、材料特性、破壞準則等方面。說明只要合理選擇單元類型、劃分網(wǎng)格等，就能夠得出比較準確的非線性特性曲線，從而達到減少設(shè)計成本、縮短設(shè)計和分析的循環(huán)周期、增加產(chǎn)品和工程的可靠性的目的。延伸閱讀：ANSYS單元類型材料特性破壞準則鋼筋混凝土【摘要】文章著重討論了AN

2、SYS在鋼筋混凝土構(gòu)件全過程分析中鋼筋混凝土材料的單元選擇、材料特性、破壞準則等方面。說明只要合理選擇單元類型、劃分網(wǎng)格等，就能夠得出比較準確的非線性特性曲線，從而達到減少設(shè)計成本、縮短設(shè)計和分析的循環(huán)周期、增加產(chǎn)品和工程的可靠性的目的?！娟P(guān)鍵詞】ANSYS；鋼筋混凝土；單元類型；材料特性；破壞準則一、前言鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前工業(yè)與民用建筑中最主要的結(jié)構(gòu)形式。由于鋼筋混凝土是由兩種性質(zhì)不同的材料———混凝土和鋼筋組合而成，它的性能明顯地

3、依賴于這兩種材料的性能，特別是非線性階段，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行非線性分析就顯得特別重要了。有限元方法作為一個強有力的數(shù)值分析工具，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性分析中起著非常重要的作用。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析領(lǐng)域，對于混凝土結(jié)構(gòu)分析應(yīng)當(dāng)考慮的因素包括混凝土的應(yīng)力應(yīng)變特性曲線（非線性彈性，彈塑性等）的模型，混凝土的破壞面模型，裂縫圖1所示）通常用來模擬鋼筋混凝土材料，實體單元每個節(jié)點都有3個自由度，該單元可以產(chǎn)生塑性變形，在三個方向上開裂及

4、可以被壓碎。內(nèi)部的鋼筋的模擬有兩種方法，一種是作為附加彌散鋼筋分布在一個指定方向，即整體式。鋼筋作為附加彌散鋼筋加入到SOLID65單元中，是通過輸入實常數(shù)，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。這種方法主要用于有大量鋼筋且鋼筋分布較均勻的構(gòu)件中，譬如剪力墻或樓板結(jié)構(gòu)；另一種把混凝土和鋼筋作為不同單元來處理即分離式，混凝土與構(gòu)件各自被劃分成足夠小的單元，混凝土采用SOLID65D單元模擬，鋼筋通常用

5、LINK8單元模擬。LINK8單元有兩個節(jié)點，每個節(jié)點有3個自由度，見圖2。利用空間桿單元LINK8建立鋼筋模型和混凝土單元共用節(jié)點。這種方法建模比較方便，可以任意布置鋼筋并可直觀獲得鋼筋的內(nèi)力。但是建模需要考慮共用節(jié)點的位置，且容易出現(xiàn)應(yīng)力集中拉壞混凝土的問題。梁單元允許鋼筋產(chǎn)生剪應(yīng)變，但是因為在ANSYS中這些單元只有線性變形，所以鋼筋可能會沒有塑性變形。彌散鋼筋和LINK單元選項中已經(jīng)包括了在模擬過程中當(dāng)鋼筋剪切剛度損失時的彈塑性