本帖子簡要介紹VecTor2的理論背景知識、建模功能、后處理，建議購買VecTor2系列視頻的同學配合觀看。

（1）背景知識

   對于結構工程的研究生，數值模擬是我們科研過程中必備的技能，目前我們國內常用于鋼筋混凝土結構鋼筋混凝土元軟件可以大致分為三類：

   1、第一類是功能強大的商業軟件如ABAQUS、ANSYS、等，這類大型商業軟件通常采用實體單元，計算速度偏慢，對電腦要求高，特別是做往復加載時會非常容易出現難以收斂的問題，模擬混凝土單元剪切效果很差；

   2、第二類是桿系結構纖維截面軟件如OpenSees、SeismoStruct、Sap2000等，這類Sap2000高層整體結構，當然也可以做精細化的構件分析，但常常需要和零長度彈簧單元結合使用才能達到精細化的模擬效果，具體可參考我的SeismoStruct系列視頻（1）-（6）以及SeismoStruct軟件介紹帖，里面詳細介紹了SeismoStruct里最基本的梁、柱、節點（包含零長度彈簧使用）、剪力墻、填充墻、整體框架的擬靜力、動力分析；

   3、第三類是不為大家所熟知的一些專門針對鋼筋混凝土結構開發的輕質小鋼筋混凝土結構大學Vecchio 團隊開發的系列軟件 VecTor2 到 VecTor6，其分析的對象涵蓋平面模型到立體模型，從試件到子結構，從靜力到沖擊爆炸荷載作用，還有ATENA 等，這類軟件的專業性非常強，其理論背景非常完善，包括了各種混凝土、鋼筋、粘結滑移本構，并且針對鋼筋混凝土結構裂縫也能很好鋼筋混凝土是針對模擬混凝土剪切破壞、剪切裂縫問題。

（2）VecTor2 介紹

    VecTor2 是一套專門針對鋼筋混凝土非線性有限元分析的程序，由多倫多大學的 Vecchio 團隊歷經多年對鋼筋混凝土結構的研究和對有限元法的應用基礎上編制而成（多倫多大學的 Vecchio教授和Collins是混凝土基本理論領域的杰出人物，大家可以百度了解）。得益于Vector系列軟件專業的理論背景，它在模擬鋼筋混凝土結構中有獨特的優勢，不管是靜力、擬靜力往復加載、還是動力加載，它能夠準確擬靜力往復加載單元的剪切效應，這點是其他有限元軟件很難做到的。在建模中，我們無須考慮太多，如混凝土本構、粘結滑移彈簧、鋼筋本構等該怎么選擇、只要我們實實在在地按照實際結構建出來，得到的模擬結果基本都能夠很好和試驗結果吻合，并不需要為了吻合試驗而調參數。另外如果做空間構件分析可以下載VecTor3，其建模過程和VecTor2一樣。具體過程如下： 

    1、定義材料（混凝土、鋼筋、砌體等各種材料）

       混凝土我們只需定義抗壓強度一個參數、軟件里默認的本構已經足夠分析使用，其中混凝土中的箍筋是彌散在混凝土里考慮的，通過定義箍筋的體積配筋率、強度彌散在混凝土中；鋼筋可以定義變形鋼筋、預應力鋼筋、只有拉鋼筋、記憶合金等等。

    2、粘結滑移材料（變形鋼筋、光圓鋼筋、無粘結預應力筋與混凝之間的粘結滑移，包含幾種經典的粘結滑移本構，如下圖），只需定義約束系數，縱筋最小間距等確定好粘結滑移屬性，然后在建立模型時選擇建好的粘結滑移屬性，軟件會自動在縱筋和混凝土單元之間幫我們插入粘結滑移彈簧。

     3、繪制幾何模型（混凝土、鋼筋、支座等模型，再將混凝土、鋼筋、粘結材料賦給相應區域、最后劃分網格后，模型建立完畢。如下圖）

     

    4、定義邊界條件、加載分析步、加載時間后即可提交計算，計算速度非?？欤ㄉ赃d于OpenSees和SeismoStruct等纖維梁單元）。

   5、后處理查看結果

     查看不同加載時刻的變形和裂縫分布、裂縫寬度：

     查看混凝土應變：

     查看混凝土主拉壓應力、應力跡線：

     查看混凝土單元不同時刻摩爾應力圓、單元截面剪應力等：

     查看鋼筋應力：

    最后，Vector軟件很小，不到15M，但是功能確異常強大，特別是模擬鋼筋混凝土結構有獨特的優勢，因為其背后是一套完整的混凝土基本理論（這些理論在我國混規、美國ACI、歐規EC都有體現）；此外，Vector系列里面各種豐富的材料類型、本構、粘結滑移本構、單元、后處理功能無法各個介紹，有興趣的同學可以下載軟件自己探索。

Vector2系列計劃出一套完整的視頻，包括梁、深梁、柱、節點、剪力墻靜力、擬靜力分析。

軟件下載地址：http://www.vectoranalysisgroup.com/software.html

軟件模擬成果展示：https://www.utoledo.edu/engineering/faculty/serhan-guner/research.html

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