基于ABAQUS的鋼筋混凝土梁的剛度分析

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       鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前土木工程中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土是由兩種性質(zhì)不同的材料——— 混凝土與鋼筋組合而成, 其性質(zhì)復(fù)雜, 材料非線性與幾何非線性常同時存在, 用傳統(tǒng)的解析方法來分析與描述則非常困難。然而, 近幾十年來隨著電子計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與非線性有限元理論的日臻完善, 有限元作為一個強(qiáng)有力的數(shù)值分析工具, 在鋼筋混凝土非線性分析中顯示出越來越強(qiáng)大的實(shí)用性、可行性與方便性。

        ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件,其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫,可以模擬典型工程材料的性能,其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料,作為通用的模擬工具, ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)(應(yīng)力 / 位移)問題,還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題,例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析(流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析)及壓電介質(zhì)分析。

      本文采用ABAQUS簡單搭建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型,解決工程實(shí)際問題。本文對某鋼筋混凝土模型進(jìn)行模擬,采用實(shí)體單元(混凝土)與Beam單元(鋼筋)相結(jié)合的方式進(jìn)行模擬。首先導(dǎo)入模型,劃分實(shí)體網(wǎng)格和一維梁單元。建立材料和截面,分為實(shí)體和一維梁單元。然后將材料賦予個模型,進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然后加載,簡支梁模型,約束兩端下部,在上部施加均勻壓力。最后求解計算。

        由結(jié)果處理可知,鋼筋混凝土梁的最大位移為2.55cm,可以達(dá)到模擬效果。ABQUS可以有效模擬鋼筋混凝土模型,對工程實(shí)際有很大的參考指導(dǎo)意義。

       設(shè)備基本情況:i5 4核  ;耗時:10分鐘內(nèi)。

基于ABAQUS的鋼筋混凝土梁的剛度分析的圖2

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圖1 鋼筋混凝土梁CAD模型

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圖2 線框模型,中間為鋼筋模型

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圖3-4 網(wǎng)格模型

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圖5 施加載荷示意圖

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 圖6 位移云圖

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