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登錄擬靜力的案例
剪力墻擬靜力試驗數值模擬(ABAQUS、OpenSees)
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
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擬靜力實驗研究
建筑抗震試驗方法規程中明確規定擬靜力實驗的控制包括屈服位移
鋼木組合框架柱擬靜力試驗
框架柱擬靜力試驗

鋼木組合框架柱擬靜力試驗
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abaqus怎么創建螺釘實體單元
OpenSees柱子滯回分析
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。
一、普通混凝土柱子
選取清華大學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個單元)和基于柔度法的非線性梁柱單元(Force-Based Beam-Column Element)進行模擬,對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荷載下的滯回特性。
試驗參數如下:
模擬結果如下:
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)進行方鋼管混凝土柱擬靜力試驗模擬。采用Mander模型計算核心區混凝土強度,試驗參數如下:
我的模擬結果如下:
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)進行圓形和方型鋼混凝土柱擬靜力試驗模擬,采用Kent-Park模型計算核心區混凝土強度。試驗參數如下:
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)進行CFRP增強混凝土柱擬靜力試驗模擬,采用Kent-Park模型計算核心區混凝土強度,采用Lam-Teng模型計算CFRP參數。
展開 鋼木組合框架柱擬靜力試驗
最新的試驗。
Abaqus—擬靜力試驗模擬的幾個點
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,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
展開 鋼筋混凝土梁擬靜力分析及本構比較
csc模型和rht模型比較
專業的鋼筋混凝土非線性分析軟件-VecTor2介紹分享
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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【JY】淺談結構多點激勵之分析方法(下)
由推導可以看出擬靜力反應和動力反應均與結構剛度有關,對于線性結構,擬靜力反應和動力反應可以分別單獨求解。
概念為先,機理為本,下期見!
ABAQUS—鋼管混凝土梁柱節點滯回分析
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展開 ABAQUS土木仿真書籍推薦
一、 構件仿真(熱力耦合、擬靜力、屈曲、動力響應等)
(1)徐亞豐《高等土木工程結構(ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗)》
這本書包含5個例子:
(a)碳纖維鋼骨-鋼管混凝土組合柱受力性能分析
(b)復式鋼管混凝土柱與鋼梁空間節點抗震性能分析
(c)L形鋼管混凝土芯柱溫度場及耐火性能分析
(d)爆炸荷載作用下T形鋼管混凝土芯柱動力響應模擬
(e)十字形鋼管混凝土芯柱側向沖擊作用的動力響應分析
(2)王玉鐲 《ABAQUS結構工程分析及實例詳解》
這本書包含鋼柱屈曲分析、鋼節點擬靜力分析、橋面板屈曲、梁的溫度場分析、剪力墻Pushover等。
二、結構彈塑性時程分析
(1)ABAQUS 結構工程實例建模教程(大連理工大學工程抗震研究所)
(2)陸新征《建筑抗震彈塑性分析:原理、模型與在ABAQUS,MSC.MARC和SAP2000上的實踐》
(3)徐珂《ABAQUS建筑結構分析應用》
(4)上海現代建筑設計有限公司技術中心《動力彈塑性時程分析技術在建筑結構抗震設計中的應用》
(5)張瑾《動力彈塑性時程分析在結構設計中的理解與應用》
三、巖土工程
(1)王金昌《ABAQUS在土木工程中的應用》
(2)朱以文《ABAQUS與巖土工程分析》
(3)費康《ABAQUS巖土工程實例詳解》
四、Python與ABAQUS
(1)曹金鳳《Python語言在Abaqus中的應用》
(2)蘇景鶴《ABAQUS Python二次開發攻略》
五、理論與操作也可看:
(1)石亦平《ABAQUS有限元分析實例詳解》
(2)曹金鳳《ABAQUS有限元分析常見問題解答》
(3)莊茁《ABAQUS非線性有限元分析與實例》
ABAQUS在土木仿真學習中用到的學習資料,可以去我上傳的文檔里下載,資料較全。
展開 ABAQUS—鋼筋混凝土梁柱節點滯回模擬的4種方法對比分析
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。
5、若數值模擬更注重滯回曲線的對比,可選用梁單元或者超自由度單元;若注重構件的損傷過程,可選用實體單元。
文章來源:結構工程師