擬靜力數(shù)值模擬的案例
剪力墻擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬（ABAQUS、OpenSees）
通過(guò)擬靜力試驗(yàn)（也叫低周往復(fù)荷載試驗(yàn)），可以研究構(gòu)件在地震作用下的受力和變形特征，同時(shí)得到滯回曲線和骨架曲線，從而得到構(gòu)件的極限承載力、極限位移、耗能能力、強(qiáng)度退化、剛度退化和延性等。
數(shù)值仿真在科研工作中也發(fā)揮著重要的作用，一方面，在試驗(yàn)之前我們可以進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果；另一方面，通過(guò)數(shù)值模擬，完成試驗(yàn)較難完成的變量分析，與試驗(yàn)形成互補(bǔ)。目前構(gòu)件擬靜力數(shù)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(duì)鋼筋混凝土剪力墻的擬靜力試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，總結(jié)2個(gè)軟件中的各種建模方法，并進(jìn)行對(duì)比分析。
0、剪力墻試試驗(yàn)概況
1、OpenSees軟件
在此次數(shù)值分析中，采用3種采用建模方法：
（1）纖維模型（DispBeamCloum、 ForceBeamCloum 、 DispBeamCloum +0長(zhǎng)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(zhǎng)度單元以及柔度法加剪切彈簧4種方法。模擬結(jié)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(nèi)采用多個(gè)豎向纖維彈簧來(lái)模擬壓彎效應(yīng)，一個(gè)水平剪切彈簧來(lái)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(yàn)數(shù)值模擬
OpenSees墩柱擬靜力加載試驗(yàn)數(shù)值模擬
0引言
纖維模型在用于結(jié)構(gòu)彈塑性分析時(shí)，能以較低的計(jì)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(gòu)關(guān)系，從而避免了確定多維本構(gòu)關(guān)系的困難。墩柱擬靜力加載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)抗震經(jīng)常會(huì)做的試驗(yàn)，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(yàn)為例（如圖1），介紹如何在OpenSees中建立墩柱纖維模型并進(jìn)行PushOver分析，并附上詳細(xì)命令流。
abaqus擬靜力模擬
abaqus怎么創(chuàng)建螺釘實(shí)體單元
Abaqus—擬靜力試驗(yàn)模擬的幾個(gè)點(diǎn)
（2）鋼筋除了用Isotropic外，也可用Kinematic和Combined，對(duì)模擬結(jié)果有不同的影響。
（3）材料管理器里修改混凝土損傷因子時(shí)，有時(shí)候修改了，但是軟件卻沒(méi)改變，建議修改完本構(gòu)參數(shù)檢查一下。（個(gè)人感覺(jué)是軟件bug，不是我的軟件沒(méi)裝好）
（4）當(dāng)在材料管理器里，混凝土定義了5個(gè)以上的塑性損傷參數(shù)時(shí)，即便你參數(shù)正確，軟件也會(huì)一直報(bào)如下錯(cuò)誤。（個(gè)人測(cè)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(shè)置
2.1、加載點(diǎn)設(shè)立set，在Create Histoty Output里輸出加載點(diǎn)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(fù)加載點(diǎn)處定義RP-1，將RP-1和加載面耦合。然后將RP-1定義為一個(gè)set（我定義的set名為DD）。
（2）點(diǎn)擊Create Histoty Output，Domain里選擇set，DD。
（3）計(jì)算完成后，在Create XY Data里點(diǎn)ODB histoty output（第一個(gè)），就有力和位移的數(shù)據(jù)了。點(diǎn)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。
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abaqus靜力壓樁數(shù)值模擬
abaqus靜力壓樁數(shù)值模擬
ABAQUS—鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)滯回分析
__biz=MzUxMjk4NDgzNw==&mid=2247484076&idx=4&sn=dbe04baf454fda46ce87459f4639a987&chksm=f95d50c6ce2ad9d0a5da140732208a7de889ab16aaf7d518c46fb7d14fc531066bf349faec3a&scene=21#wechat_redirect" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 128, 255);"><strong>ABAQUS-節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬</strong></a></p><p><a href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxMjk4NDgzNw==&mid=2247484044&idx=1&sn=36681059ad041930ebe8d44240c14d60&chksm=f95d50e6ce2ad9f0229bd0a7de4ecdeaf823b5dc52efc0e50e6c3cee2c23b28a0258f2c0138b&scene=21#wechat_redirect" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 128, 255);"><strong>ABAQUS-剪力墻擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬</strong></a></p><p><a href="http://mp.weixin.qq.com/s?
展開 ABAQUS—鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)滯回模擬的4種方法對(duì)比分析
三、總結(jié)
1、對(duì)ABAQUS做節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬的4種方法進(jìn)行建模分析，可應(yīng)用于鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)、ECC節(jié)點(diǎn)、再生混凝土節(jié)點(diǎn)、等同現(xiàn)澆的裝配式節(jié)點(diǎn)等。
2、梁?jiǎn)卧粌H計(jì)算時(shí)間較短，而且計(jì)算結(jié)果也與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
3、超自由度單元由于考慮了節(jié)點(diǎn)區(qū)的剪切變形與粘結(jié)滑移，所得捏縮效果最好。
4、實(shí)體單元計(jì)算受網(wǎng)格、本構(gòu)長(zhǎng)短、損傷因子等眾多參數(shù)的影響，計(jì)算結(jié)果會(huì)有差異。
5、若數(shù)值模擬更注重滯回曲線的對(duì)比，可選用梁?jiǎn)卧蛘叱杂啥葐卧?；若注重?gòu)件的損傷過(guò)程，可選用實(shí)體單元。
文章來(lái)源：結(jié)構(gòu)工程師
ABAQUS鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)滯回模擬的4種方法對(duì)比分析
<p><strong>一、案例簡(jiǎn)介</strong></p><p>采用Abaqus軟件，對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁柱中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)模擬（滯回分析）。</p><p><strong>采用4種不同的建模方法，對(duì)比分析各個(gè)模型的特點(diǎn)與適用性，為構(gòu)件滯回模擬方法的選擇提供參考。</strong></p><p>1、Abaqus梁?jiǎn)卧?lt;/p><p>2、Abaqus實(shí)體單元；</p><p>3、Abaqus超自由度單元；</p><p>4、Abaqus二維MCFT模型。
展開 今晚直播 | ABAQUS土木結(jié)構(gòu)滯回分析及彈塑性時(shí)程分析
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目前，土木工程專業(yè)（結(jié)構(gòu)方向）在校研究生經(jīng)常采用ABAQUS軟件研究構(gòu)件（擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬）和結(jié)構(gòu)（振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)值模擬、彈塑性時(shí)程分析）的抗震性能。在ABAQUS數(shù)值模擬中，大家普遍反映在模型簡(jiǎn)化、模型建立、模型收斂和模型調(diào)整等方面常存在自己解決不了的難點(diǎn)，本課程將講解如何進(jìn)行ABAQUS土木結(jié)構(gòu)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)抗震性能的數(shù)值模擬。
OpenSees柱子滯回分析
采用OpenSees軟件，對(duì)普通混凝土柱子、鋼管混凝土柱子、型鋼混凝土柱子、CFRP增強(qiáng)混凝土柱子的擬靜力試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果較好。
一、普通混凝土柱子
選取清華大學(xué)2011年的普通混凝土柱子，分別采用基于剛度法的非線性梁柱單元（Displacement-Based Beam-Column Element，分別采取1、3、5個(gè)單元）和基于柔度法的非線性梁柱單元（Force-Based Beam-Column Element）進(jìn)行模擬，對(duì)比剛度法和柔度法的差別，探討如何能較好地模擬柱子低周反復(fù)荷載下的滯回特性。
試驗(yàn)參數(shù)如下：
模擬結(jié)果如下：
二、鋼管混凝土柱子
采用OpenSees軟件，采用基于柔度法的非線性梁柱單元（Force-Based Beam-Column Element）進(jìn)行方鋼管混凝土柱擬靜力試驗(yàn)模擬。采用Mander模型計(jì)算核心區(qū)混凝土強(qiáng)度，試驗(yàn)參數(shù)如下：
我的模擬結(jié)果如下：
核心期刊論文模擬如下：
可以看出，兩者相差不大。
三、型鋼混凝土柱
采用OpenSees軟件，采用基于柔度法的非線性梁柱單元（Force-Based Beam-Column Element）進(jìn)行圓形和方型鋼混凝土柱擬靜力試驗(yàn)模擬，采用Kent-Park模型計(jì)算核心區(qū)混凝土強(qiáng)度。試驗(yàn)參數(shù)如下：
截面劃分如下：
滯回曲線如下：
四、CFRP加固混凝土柱
采用OpenSees軟件，采用基于柔度法的非線性梁柱單元（Force-Based Beam-Column Element）進(jìn)行CFRP增強(qiáng)混凝土柱擬靜力試驗(yàn)模擬，采用Kent-Park模型計(jì)算核心區(qū)混凝土強(qiáng)度，采用Lam-Teng模型計(jì)算CFRP參數(shù)。
展開 DeepSeek助力CAE有限元建模全過(guò)程分享
</p><p><strong>3，</strong>總的來(lái)說(shuō)，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(yàn)數(shù)值模擬的tcl建模代碼。tcl代碼有詳細(xì)注釋，利于初學(xué)者快速學(xué)習(xí)入門。代碼雖然有些問(wèn)題，不過(guò)可以在此基礎(chǔ)上讓DeepSeek再次優(yōu)化，大大提高了有限元模擬的學(xué)習(xí)及使用效率。</p><p><strong>4，</strong>DeepSeek可以檢查模型代碼問(wèn)題，并調(diào)整收斂性，可大大提高科研效率。</p><p><br></p><p><strong>公眾號(hào)：結(jié)構(gòu)工程師</strong></p><p><br></p><p><br></p>
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