擬靜力數值模擬
關注創建者：二十 創建時間：2019-08-20
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擬靜力數值模擬的實例教程
通過擬靜力試驗（也叫低周往復荷載試驗），可以研究構件在地震作用下的受力和變形特征，同時得到滯回曲線和骨架曲線，從而得到構件的極限承載力、極限位移、耗能能力、強度退化、剛度退化和延性等。
數值仿真在科研工作中也發揮著重要的作用，一方面，在試驗之前我們可以進行數值模擬，預測試驗結果；另一方面，通過數值模擬，完成試驗較難完成的變量分析，與試驗形成互補。目前構件擬靜力數值模擬中，最常用的有限元分析軟件有ABAQUS、OpenSees、ANSYS和ADINA等。
本文基于ABAQUS和OpenSees，對鋼筋混凝土剪力墻的擬靜力試驗進行數值模擬，總結2個軟件中的各種建模方法，并進行對比分析。
0、剪力墻試試驗概況
1、OpenSees軟件
在此次數值分析中，采用3種采用建模方法：
（1）纖維模型（DispBeamCloum、 ForceBeamCloum 、 DispBeamCloum +0長度單元、 ForceBeamCloum +Hysteretic）；
（2）多垂直桿（MVLEM、SFI- MVLEM ）；
（3）分層殼（ShellMITC4、ShellNLDKGQ）。
1.1、纖維模型
纖維模型是OpenSees中最常用的模型，模擬中分別采用了剛度法、柔度法、剛度法加零長度單元以及柔度法加剪切彈簧4種方法。模擬結果如下圖所示：
1.2、多垂直桿模型
多垂直桿中，采用MVLEM和SFI-MVLEM模型。MVLEM模型是將剪力墻延高度方向劃分為若干段，每一段內采用多個豎向纖維彈簧來模擬壓彎效應，一個水平剪切彈簧來模擬剪切變形。SFI-MVLEM是將混凝土板單元引入到2維宏觀纖維模型中，更好的模擬了彎剪耦合作用下剪力墻的受力特性。
展開 OpenSees墩柱擬靜力加載試驗數值模擬
0引言
纖維模型在用于結構彈塑性分析時，能以較低的計算成本獲得較高的求解精度，且各纖維可以采用材料單軸本構關系，從而避免了確定多維本構關系的困難。墩柱擬靜力加載試驗是結構抗震經常會做的試驗，本文以太平洋地震研究中心（PEER）上邊一方形柱試件擬靜力加載試驗為例（如圖1），介紹如何在OpenSees中建立墩柱纖維模型并進行PushOver分析，并附上詳細命令流。
abaqus怎么創建螺釘實體單元
（2）鋼筋除了用Isotropic外，也可用Kinematic和Combined，對模擬結果有不同的影響。
（3）材料管理器里修改混凝土損傷因子時，有時候修改了，但是軟件卻沒改變，建議修改完本構參數檢查一下。（個人感覺是軟件bug，不是我的軟件沒裝好）
（4）當在材料管理器里，混凝土定義了5個以上的塑性損傷參數時，即便你參數正確，軟件也會一直報如下錯誤。（個人測試）
DURING THE CONVERSION FROM CRUSHING TOPLASTIC STRAIN Abaqus FOUND NEGATIVE AND/OR DECREASING VALUES OF PLASTIC STRAINFOR MATERIAL MATERIAL-CONCRETE. VERIFY THAT THE DEGRADATION DATA UNDER *CONCRETECOMPRESSION DAMAGE IS CORRECT
2、Step設置
2.1、加載點設立set，在Create Histoty Output里輸出加載點的位移和力，從而繪制滯回曲線。（重要！！）
操作如下：
（1）首先在低周往復加載點處定義RP-1，將RP-1和加載面耦合。然后將RP-1定義為一個set（我定義的set名為DD）。
（2）點擊Create Histoty Output，Domain里選擇set，DD。
（3）計算完成后，在Create XY Data里點ODB histoty output（第一個），就有力和位移的數據了。點擊Plot可以繪圖，然后在Operate on XY data里可以用combine（X,X）繪制滯回曲線。
展開 abaqus靜力壓樁數值模擬
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</p><p><strong>3，</strong>總的來說，DeepSeek基本可以較好的理解指令，并給出了OpenSees軟件做鋼筋混凝土柱子的擬靜力試驗數值模擬的tcl建模代碼。tcl代碼有詳細注釋，利于初學者快速學習入門。代碼雖然有些問題，不過可以在此基礎上讓DeepSeek再次優化，大大提高了有限元模擬的學習及使用效率。
三、總結
1、對ABAQUS做節點擬靜力試驗數值模擬的4種方法進行建模分析，可應用于鋼筋混凝土節點、ECC節點、再生混凝土節點、等同現澆的裝配式節點等。
2、梁單元不僅計算時間較短，而且計算結果也與試驗結果吻合較好。
3、超自由度單元由于考慮了節點區的剪切變形與粘結滑移，所得捏縮效果最好。
4、實體單元計算受網格、本構長短、損傷因子等眾多參數的影響，計算結果會有差異。
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OpenSees墩柱擬靜力加載試驗數值模擬
0引言
纖維模型在用于結構彈塑性分析時，能以較低的計算成本獲得較高的求解精度，且各纖維可以采用材料單軸本構關系，從而避免了確定多維本構關系的困難。
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</p><p><strong>三、總結</strong></p><p><strong>1、對ABAQUS做節點擬靜力試驗數值模擬的4種方法進行建模分析，可應用于鋼筋混凝土節點、ECC節點、再生混凝土節點、等同現澆的裝配式節點等。</strong></p><p><strong>2、梁單元不僅計算時間較短，而且計算結果也與試驗結果吻合較好。
”
目前，土木工程專業（結構方向）在校研究生經常采用ABAQUS軟件研究構件（擬靜力試驗數值模擬）和結構（振動臺試驗數值模擬、彈塑性時程分析）的抗震性能。
目前構件擬靜力數值模擬中，最常用的有限元分析軟件有ABAQUS、OpenSees、ANSYS和ADINA等。
本文基于ABAQUS和OpenSees，對鋼筋混凝土剪力墻的擬靜力試驗進行數值模擬，總結2個軟件中的各種建模方法，并進行對比分析。
1、Material設置
（1）實體單元不容易做出下降段和捏縮。
下降段的產生一般需要輸入混凝土損傷因子且長度大于0.95，可用公式計算。
捏縮可以通過加入鋼筋子程序實現略微捏縮些，使用子程序需要安裝VS和IVF，并與ABAQUS關聯。
（2）鋼筋除了用Isotropic外，也可用Kinematic和Combined，對模擬結果有不同的影響。
（3）材料管理器里修改混凝土損傷因子時，有時候修改了
采用OpenSees軟件，對普通混凝土柱子、鋼管混凝土柱子、型鋼混凝土柱子、CFRP增強混凝土柱子的擬靜力試驗進行數值模擬，模擬結果較好。
