鋼筋建模
關(guān)注創(chuàng)建者：中沫工師-小周 創(chuàng)建時(shí)間：2020-08-21
鋼筋建模的視頻教程
ABAQUS鋼筋混凝土粘結(jié)滑移建模全過程教學(xué)|考慮溫度及加載速率的影響
本視頻對(duì)鋼筋混凝土在ABAQUS中建模的詳細(xì)過程進(jìn)行了介紹，并且講解了如何考慮溫度、加載速率對(duì)粘結(jié)性能的影響，視頻課題涉及到帶肋鋼筋三維實(shí)體建模、cohesive、面-面摩擦接觸、分析步設(shè)置、質(zhì)量縮放、網(wǎng)格劃分等，非常的詳細(xì)全面！！！！
￥99 32分鐘 260播放
查看
基于ADINA的混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)抗震分析建模__無聲操作版本
基于ADINA的混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)抗震分析建模，其中對(duì)于rebar單元的應(yīng)用尤為關(guān)鍵，rebar實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋模擬，完成與周圍混凝土的約束耦合。
￥25 43分鐘 84播放
查看
精品課程A39-鋼筋混凝土板梁柱滯回模擬（標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土構(gòu)件建模視頻）
本課程為精品課程A39-鋼筋混凝土板梁柱滯回模擬（標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土構(gòu)件建模視頻）。 適用對(duì)象： 全國(guó)各高校結(jié)構(gòu)工程方向的研究生，尤其是課題與鋼筋混凝土板梁柱節(jié)點(diǎn)滯回模擬有關(guān)的。 課程亮點(diǎn)：非以往視頻的簡(jiǎn)單介紹，核心步驟實(shí)操講解，各個(gè)環(huán)節(jié)，詳細(xì)介紹。干貨中的干貨，精品中的精品。1個(gè)多小時(shí)的講解，節(jié)約您半年的時(shí)間，直擊要害，尤其是課題遇到瓶頸，需要新idea的同學(xué)，適合購(gòu)買。
￥598 1小時(shí)6分鐘 420播放
查看
鋼筋建模的實(shí)例教程
其中，陸上風(fēng)機(jī)一般采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨栓作為塔筒-基礎(chǔ)間連接件的方式以滿足整體結(jié)構(gòu)承載安全要求，本內(nèi)容包含該風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構(gòu)等的內(nèi)容。
利用大型通用有限元軟件ANSYS進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建模、計(jì)算分析、結(jié)果處理是目前針對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行數(shù)值模擬的重要步驟。如何采用ANSYS進(jìn)行鋼筋混凝土建模，能否把握有限元模型的可行性、合理性是將有限元理論應(yīng)用到實(shí)際工程中較為關(guān)鍵的一環(huán)。
按照目前在建模中對(duì)鋼筋的處理方式，ANSYS鋼筋混凝土建模方法主要分為三種：整體式、分離式以及組合式，每種方法都具有不同的建模特點(diǎn)，現(xiàn)略做總結(jié)如下。
一、整體式建模
ANSYS采用Solid65單元來模擬混凝土,所謂整體式建模也即是在建模過程中，通過對(duì)65單元進(jìn)行實(shí)常數(shù)的設(shè)置來考慮鋼筋對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的作用。這種方法將鋼筋彌散于整個(gè)單元中，并視單元為連續(xù)均勻材料。與其他方法比較，整體式建模的單元?jiǎng)偠染仃嚲C合了鋼筋和混凝土單元的剛度矩陣，并且是一次性求得綜合的剛度矩陣。
因此，在采用整體建模方法時(shí)，在建模之前，應(yīng)首先求得單元各個(gè)方向的配筋率，并設(shè)置實(shí)常數(shù)，一般適用于體量較大，配筋比較規(guī)整的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。整體式建模所得計(jì)算結(jié)果對(duì)比實(shí)驗(yàn)來講，其計(jì)算的開裂荷載誤差較小，但開裂荷載后的整體荷載位移曲線與實(shí)驗(yàn)相比誤差較大。但采用整體建模方法的主要好處是能有效避免因?yàn)閱卧?xì)分導(dǎo)致的應(yīng)力奇異問題，有利于提高整體計(jì)算的收斂性性能。
二、分離式建模
與整體式建模方法不同，分離式建模是指在建模過程中，考慮鋼筋與混凝土的相互作用，分別選用不同的單元來模擬鋼筋和混凝土。一般而言，鋼筋采用線單元link8模擬，混凝土選用配筋率為0的素混凝土Solid65單元模擬。
由于采用不同單元建模，如果認(rèn)為結(jié)構(gòu)在受外部荷載作用時(shí)，鋼筋與混凝土在相互約束情況下會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑移，這時(shí)可以在鋼筋與混凝土之間添加粘結(jié)單元來模擬鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)與滑移，一般采用非線性彈簧conbin39。
展開 美國(guó)好幾位土木與結(jié)構(gòu)的博士寫的，理論很深入，估計(jì)對(duì)大家進(jìn)行鋼筋混凝土的建模會(huì)很有幫助。本人已經(jīng)不搞這行了，現(xiàn)在把這個(gè)東西貢獻(xiàn)出來，希望對(duì)大家有所幫助！
鋼筋混凝土建模(Ansys).part1.rar
鋼筋混凝土建模(Ansys).part2.rar
01 分離式建模方法（考慮粘結(jié)滑移）
半年沒更帖子，最近有時(shí)間繼續(xù)把坑補(bǔ)完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構(gòu)件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關(guān)系是共節(jié)點(diǎn)。而實(shí)際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結(jié)-滑移的關(guān)系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進(jìn)階方法——分離式建模（考慮粘結(jié)滑移）
粘結(jié)-滑移作用通過在重合的鋼筋和混凝土節(jié)點(diǎn)上添加非線性彈簧combin39來考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網(wǎng)格時(shí)，需要注意以下兩點(diǎn)：
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模（而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值）。
② 混凝土梁體的節(jié)點(diǎn)位置需要和鋼筋節(jié)點(diǎn)位置相重合（或接近），這意味著劃分網(wǎng)格時(shí)，需要協(xié)調(diào)兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節(jié)點(diǎn)位置重合（或靠近）
對(duì)于鋼筋混凝土梁，一般來說只需對(duì)縱筋考慮粘結(jié)-滑移作用。因此對(duì)位置重合的鋼筋和混凝土節(jié)點(diǎn)，在梁截面的兩個(gè)方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可。
其中，非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結(jié)滑移關(guān)系（注意要乘以單元長(zhǎng)度）。這個(gè)粘結(jié)滑移關(guān)系有大量可供參考的規(guī)范和文獻(xiàn)，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用考慮粘結(jié)滑移的分離式建模方法模擬，此次計(jì)算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡(jiǎn)圖
有限元模型示意圖如下：
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫一個(gè)循環(huán)，自動(dòng)地對(duì)重合的混凝土和鋼筋節(jié)點(diǎn)施加耦合作用和非線性彈簧單元：
!
展開 01 分離式建模方法（共節(jié)點(diǎn)）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實(shí)常數(shù)來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
分離式建模即將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)按照其主要幾何構(gòu)造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網(wǎng)與混凝土的連接方法細(xì)分為“共節(jié)點(diǎn)”、“考慮粘結(jié)滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節(jié)點(diǎn)即鋼筋單元上的節(jié)點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)重合位置的混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)滑移作用，但勝在相對(duì)簡(jiǎn)便，且在大多數(shù)情況下考慮粘結(jié)滑移與否對(duì)結(jié)果的影響不大。
要使網(wǎng)格劃分時(shí)鋼筋節(jié)點(diǎn)與混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內(nèi)的線，這也是“共節(jié)點(diǎn)”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理：
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用共節(jié)點(diǎn)的分離式建模方法模擬，實(shí)例詳情可能與真實(shí)工程和試驗(yàn)相比有不合理之處，只借此著重展示共節(jié)點(diǎn)的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡(jiǎn)圖
有限元模型（取1/2對(duì)稱結(jié)構(gòu)）示意圖如下，可見通過這種方法可詳細(xì)地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現(xiàn)在實(shí)際操作中，核心的命令流是靈活使用工作平面變換（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出鋼筋線，并用LATT命令對(duì)不同的鋼筋線進(jìn)行賦值。
展開 
鋼筋建模的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
鋼筋建模的最新內(nèi)容
磨料與水均使用sph建模，磨料隨機(jī)分布在水中，占比30%，混凝土與鋼筋混合建模，可以輸出滾刀、巖石、鋼筋溫度，滾刀三向力等，該算例計(jì)算時(shí)間為30分鐘
其中，陸上風(fēng)機(jī)一般采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨栓作為塔筒-基礎(chǔ)間連接件的方式以滿足整體結(jié)構(gòu)承載安全要求，本內(nèi)容包含該風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構(gòu)等的內(nèi)容。
例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數(shù)值模擬對(duì)比研究表明，將鋼筋通過實(shí)體單元建模，并在實(shí)體鋼筋和混凝土梁連接界面設(shè)置相應(yīng)粘結(jié)本構(gòu)，可以更真實(shí)地模擬鋼筋混凝土梁內(nèi)部的實(shí)際受力狀態(tài)。
2.2 損傷塑性模型
Abaqus中的混凝土損傷塑性（CDP）模型能夠描述材料在循環(huán)加載和動(dòng)態(tài)加載條件下的力學(xué)響應(yīng)。
例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數(shù)值模擬對(duì)比研究表明，將鋼筋通過實(shí)體單元建模，并在實(shí)體鋼筋和混凝土梁連接界面設(shè)置相應(yīng)粘結(jié)本構(gòu)，可以更真實(shí)地模擬鋼筋混凝土梁內(nèi)部的實(shí)際受力狀態(tài)。
2024干杯!
更新晚了點(diǎn)，最近忙于加固項(xiàng)目，所以優(yōu)先學(xué)習(xí)了下WB鋼筋混凝土模擬方法，奈何資料太少，所以更新拖了兩周。
首先說明下，比較少接觸鋼筋混凝土的理論分析或試驗(yàn)，本文主要是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程，可能很多說法存在問題，但是本文所提及的模型都是一步一步做過的，數(shù)據(jù)也是盡可能的準(zhǔn)確，如有錯(cuò)誤，歡迎指正。如果某個(gè)模型較多人感興趣，再出一期詳細(xì)的
圖1(a) 素混凝土簡(jiǎn)支梁示意圖
圖1 (b) 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁示意圖
就Abaqus而言，很多使用者對(duì)于鋼筋混凝土梁的數(shù)值模擬通常采用簡(jiǎn)化模型：即將鋼筋通過線單元（Wire）建模，后將鋼筋嵌入（embed region）混凝土梁中，此方法確實(shí)可以節(jié)省不少工作量，而且在一定范圍內(nèi)結(jié)果也較為精確；第二種方法即是將鋼筋通過實(shí)體單元建模，此方法相對(duì)于第一種而言，更為符合實(shí)際情況。
01 案例背景
為了滿足評(píng)估地震載荷對(duì)土木工程性能影響的需求，SEPTEN與EDF研發(fā)部門合作，開展了一項(xiàng)關(guān)于模擬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā)計(jì)劃。該項(xiàng)目的重要貢獻(xiàn)是開發(fā)了交替循環(huán)載荷下的兩種鋼筋混凝土模型：2D各向異性的Nada?_B模型，與3D各向同性Endo_Isot_Béton模型。
目前這些模型需要進(jìn)行深入的驗(yàn)證工作，除了驗(yàn)證模型之外，這項(xiàng)工作也必須規(guī)定模型的使用規(guī)則，使得結(jié)果更具可靠性
使用對(duì)稱性，僅對(duì)接縫的一半進(jìn)行建模：
材料和接觸屬性
通過耦合損傷塑性微平面模型對(duì)混凝土進(jìn)行建模：
參數(shù)輸入如下：
使用具有線性硬化的von Mises塑性（BISO材料模型）和以下參數(shù)對(duì)鋼筋進(jìn)行建模：
邊界條件和加載
為了模擬所需的撓曲模式，必須使用與實(shí)驗(yàn)中觀察到的旋轉(zhuǎn)類似的支撐。
鋼筋混凝土建模技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)</p><p>詳見付費(fèi)內(nèi)容。</p><p>5. 計(jì)算K文件</p><p>詳見付費(fèi)內(nèi)容。</p>
SCDM中處理梁和實(shí)體共節(jié)點(diǎn)
第三種方法是將混凝土建模為沒有空隙和沒有鋼筋的幾何實(shí)體，并對(duì)鋼筋單元進(jìn)行獨(dú)立建模（建模時(shí)無需共節(jié)點(diǎn)），然后通過REINF26X系列單元完成鋼筋分配。
