鋼筋混凝土抗震的案例
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土木、建筑部門通用結構分析以及優化設計系統
本帖內容：
1.鋼筋混凝土結構抗震分析及設計
2.鋼筋混凝土結構時程分析
3.鋼筋混凝土結構施工階段分析
4.鋼結構抗震分析及設計
1.鋼筋混凝土結構抗震分析及設計.part1.rar
1.鋼筋混凝土結構抗震分析及設計.part2.rar
2.鋼筋混凝土結構時程分析.part1.rar
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3.鋼筋混凝土結構施工階段分析.part1.rar
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4.鋼結構抗震分析及設計.part1.rar
4.鋼結構抗震分析及設計.part2.rar
展開 基于ABAQUS的鋼筋混凝土結構的裂縫分析
1 鋼筋混凝土梁的試件尺寸及配筋圖
試件特征：根據試驗要求，試驗梁的混凝土強度等級為C30，混凝土保護層厚度為25mm。
適筋梁：①為 2φ18。梁的中間 400mm區段內無腹筋，其余區域配有 6@100 的箍筋，
以保證不發生斜截面破壞。梁的受壓區配有兩根架立筋，通過箍筋與受力筋綁扎在一起，形成骨架，保證受力鋼筋處在正確的位置。
2 基于實體單元模型的建立
根據原始構件尺寸及配筋圖通過創建鋼筋、混凝土實體以及將實體裝配等過程進行鋼筋混凝土梁的建立，并給鋼筋混凝土梁施加位移條件和邊界條件。
3 基于實體單元的模擬
3.1 單元類型選擇
ABAQUS 軟件中實體單元類型種類居多，功能多樣，應用廣泛。本文根據模型的受力特點，混凝土采用三維二節點實體縮減積分單元 (C3D8R) , 即滿足精度又可以減小計算量。鋼筋采用三維二節點桁架單元 (T3D2)
[1] 。
3.2 混凝土本構模型
本文在進行實體單元模擬時，混凝土本構模型選取混凝土塑性損傷(CDP)模型。根據我國《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2002)給出的混凝土單軸受壓和受拉應力-應變曲線
方程進行計算。受壓應力-應變曲線如圖 3 所示，計算公式見式(1)—式(4)。
式中:αa、αd為混凝土單軸受壓應力-應變曲線上升段和下降段的參數值,按規范要求取
值；f *c 為混凝土單軸抗壓強度；εc 為與 f *c相對應的混凝土峰值壓應變。
混凝土單軸受拉應力-應變曲線如圖 4 所示,計算公式見式(4)—式(8)。
式中，αt為混凝土單軸受拉應力-應變曲線下降段的參數值,按規范要求取值;f *t 為混凝
土單軸抗拉強度；εt為與 f *t相對應的混凝土峰值拉應變[2]。
展開 鋼筋混凝土特點及其原理 附鋼筋混凝土原理過鎮海文檔下載
鋼筋混凝土是當下最流行的建筑結構，無論是我們的房屋現澆鋼筋混凝土，還是大型建筑物，接下來我們就通過下面的內容，來看看鋼筋混凝土的相關內容介紹。
鋼筋
混凝土怎么樣
鋼筋混凝土中的受力筋含量通常很少，從占構件截面面積的1%（多見于梁板）至6%（多見于柱）不等。鋼筋的截面為圓型。在美國從0.25至1英尺，每級1/8英尺遞增；在歐洲從8至30毫米，每級2毫米遞增；在中國大陸從3至40毫米，共分為19等。
在美國，根據鋼筋中含碳量，分成40鋼與60鋼兩種。后者含碳量更高，且強度和剛度較高，但難于彎曲。在腐蝕環境中，電鍍、外涂環氧樹脂、和不銹鋼材質的鋼筋亦有使用。
鋼筋
混凝土特點
混凝土是水泥（通常硅酸鹽水泥）與骨料的混合物。當加入一定量水分的時候，水泥水化形成微觀不透明晶格結構從而包裹和結合骨料成為整體結構。通常混凝土結構擁有較強的抗壓強度（大約3，000磅/平方英寸，35MPa）。
但是混凝土的抗拉強度較低，通常只有抗壓強度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結構開裂和分離從而導致結構的破壞。而絕大多數結構構件內部都有受拉應力作用的需求，故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用于工程。
鋼筋
混凝土原理
鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數，不會由環境不同產生過大的應力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結力，有時鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋）來提高混凝土與鋼筋之間的機械咬合，當此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時，通常將鋼筋的端部彎起180 度彎鉤。
展開 ABAQUS中定義混凝土的塑性損傷本構、鋼筋和混凝土之間的粘接滑移，模擬拉拔鋼筋時受拉短柱的應力分布 ￥50
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公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范
交通部已發文，《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG 3362-2018）作為公路工程行業標準，自2018年11月1日起施行。 文檔:公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范 JTG3362-2018
鋼筋混凝土結構有限元分析單元類型和分析模型 附混凝土結構有限元分析下載
通常鋼筋混凝土結構有限元分析單元分為兩個層次：桿系單元和實體單元。前者著重分析單元力（包括力和彎矩）與位移（包括位移和轉角）之間的關系，而后者著重分析單元的應力—應變關系。單元類型的選取應兼顧計算規模、材料模型的精度等多方面的因素。對于全結構規模較大，可將結構離散成桿系單元進行分析。對于復雜區域（梁柱節點）或重要的構件等可將桿系結構體系計算的力和位移施加到實體單元模型上，分析局部應力和應變。在結構分析中應盡可能多地采用三維實體單元模型，力求最大程度的真實模擬實際結構構件。
1.鋼筋混凝土結構有限元分析中的模型
鋼筋混凝土結構不同于一般均質材料，它是由鋼筋和混凝土兩種材料構成的，一般鋼筋是被包圍在混凝土之中，而且相對體積較少，因此建立結構有限元模型需考慮這些特性。構成鋼筋混凝土結構的有限元模型主要有以下三類：
1.1 分離式模型
分離式模型把混凝土和鋼筋作為不同的單元來處理，即混凝土和鋼筋各自被劃分為足夠小的單元。考慮到鋼筋是一種細長材料，通常可忽略其橫向抗剪強度。這樣，可以將鋼筋作為線形單元處理（如ANSYS中的link8單元）。混凝土可采用四面體單元等實體單元（如ANSYS中的solid65單元）。在該模型中，鋼筋和混凝土之間可以插入聯結單元來模擬鋼筋和混凝土之間的粘結和滑移，若鋼筋和混凝土之間的粘結很好，不會有相對滑移，則可視為剛性聯結，可以不考慮聯結單元問題。眾所周知，鋼筋混凝土是存在裂縫的(否則鋼筋難以發揮作用)，而開裂必然導致鋼筋和混凝土變形不協調，也就是說必然存在粘結失效和滑移的產生，因此這種模型被廣泛的應用。單元剛度矩陣的推導與一般有限元相同。
1.2 組合式模型
組合式模型是假設鋼筋以一個確定的角度分布在整個單元中，并假設混凝土與鋼筋之間存在著良好的粘結，認為兩者之間無滑移。又分為分層組合方式和帶鋼筋膜的方式等。
展開 鋼管混凝土框架抗震模擬 ￥49
來源于某大牛鋼管混凝土框架抗震性能試驗的論文，采用ABAQUS進行模擬，以下為模型基本圖片和結果圖片。
Abaqus應用之鋼筋混凝土篇 ￥9.99
鋼筋模型類型
1.1 理想彈塑性模型
在Abaqus中，可以通過直接在塑性部分輸入屈服應力對應的屈服應變來定義理想彈塑性模型。例如，Q345B鋼材的屈服強度為345MPa，極限抗拉強度可以達到510-600MPa。在Abaqus中，可以取第一個點為(345,0)，第二個點可以設為(551,0.1)，使得兩個點之間的斜率為0.01Es（鋼材的彈性模量）。
1.2 雙折線模型
雙折線模型是鋼筋混凝土模擬中常用的一種簡化模型。在Abaqus中，鋼筋可以通過線單元（Wire）建模，然后將鋼筋嵌入（embed）混凝土梁中。這種方法簡潔高效，被大多數學者采納。然而，這種方法在模擬鋼筋和混凝土之間的粘結滑移時可能不夠精確。
1.3 三折線模型
三折線模型考慮了鋼筋的屈服階段，可以更準確地模擬鋼筋的滯回行為。在Abaqus中，可以通過用戶自定義的UMAT子程序來實現這種模型。例如，清華大學曲哲提出的改進的Clough鋼筋滯回本構模型，可以在反向再加載時，指向按卸載剛度加載至歷史最大點對應的應力的0.2倍，再指向歷史最大點，從而考慮鋼筋加載-卸載-反向加載過程產生的包辛格效應。
2. 鋼筋與混凝土的相互作用
2.1 粘結滑移關系
鋼筋和混凝土之間的粘結滑移關系是模擬鋼筋混凝土結構的關鍵。在Abaqus中，可以通過設置二者交界面處的牽引分離本構模型來模擬這種關系。例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數值模擬對比研究表明，將鋼筋通過實體單元建模，并在實體鋼筋和混凝土梁連接界面設置相應粘結本構，可以更真實地模擬鋼筋混凝土梁內部的實際受力狀態。
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加載和動態加載條件下的力學響應。
展開 鋼筋混凝土柱(鋼筋Rebar Layer)及剪力-彎矩輸出
這個小實例的基礎上的，仍然是針對 初學者 的小實例，
【模型簡介】：
1、混凝土柱子，截面尺寸500mm*500mm，高度4.5m；混凝土保護層厚度取20mm；
2、荷載，在頂部施加F=5000N的集中力；在柱子頂部建立參考點，與柱子Coupling 耦合，以施加荷載。
3、材料屬性：假定混凝土和鋼筋均處于彈性階段；材料屬性定義時只輸入 密度，彈性模型E和泊松比；
4、鋼筋配筋，8根，HRB335鋼筋，直徑20mm；采用Rebar Layer 箱型截面鋼筋層，并Embed到混凝土實體單元中。
5、輸出荷載-位移曲線：在History Output中輸出施加荷載點的集中力CF和位移U，后處理繪制出荷載-位移曲線；
6、剪力和彎矩的輸出：采用Standard implicit 隱式計算，在INP文件進行*section print，將剪力和彎矩輸出到 dat文件。
展開 無縫預制混凝土橋梁的好處和抗震設計要求
材料非線性包括土壤、混凝土、土壤與結構間相互作用和鋼筋屈服。幾何非線性是指P-Δ效應。將橋梁框架沿其縱、橫兩個方向橫向推動，直到達到目標位移。
分析屬于遞增型線彈性分析，并通過橫向推動框架以啟動塑性作用來捕獲元件的整體非線性行為，包括土壤效應。每次增量時，推動框架直至形成塑性鉸，并在每個塑性鉸形成之后重新定義結構系統，直至達到潛在破壞機制。
根據《LRFD橋梁抗震設計指導規范》，橋梁的設計符合全壽命安全性性能目標，并考慮75年內地震災害超越概率為7%。在當前的LRFD抗震設計規定中，期望的地震結構響應是上部結構能夠防止倒塌。這種響應可以通過迫使損壞進入比上部結構更容易修復或更換的梁柱來實現。
設計全壽命安全性意味著會造成嚴重損壞。嚴重損壞包括永久性偏移、引橋結構與橋梁上部結構之間的損壞、跨度之間伸縮縫處損壞、橋跨長度的永久變化以及橋梁柱頂部的永久位移。損壞還包括混凝土嚴重開裂、鋼筋屈服和屈曲，混凝土嚴重剝落以及橋面板嚴重開裂。這些條件都可能需要封閉橋梁以修復損壞。在某些情況下可能需要部分或全部替換梁柱。在因液化作用而存在側流的位置處，樁基可能遭受嚴重的非彈性變形，并且可能需要部分或全部更換梁柱和樁基。
除土壤結構相互作用（SSI）分析外，還應考慮土壤穩定性，包括土壤液化、盆地效應、軟粘土場地和邊坡危害。土壤液化調查包括分析橫向擴散、支撐損失和動態沉降，以及通過現場改進減緩這些效應。軟粘土場地可能具有較大的場地放大效應。邊坡病害已被公認為是地震所致橋梁坍塌的主要原因之一。
展開 高烈度跨斷層隧道素混凝土抗震技術研究
本文分析討論在隧道中二襯結構為C25素混凝土時，其收到地震波影響時的橫向、縱向、豎向位移，最大、最小主應力及剪應力的分析和云圖趨勢判斷。
強震區跨斷層隧道纖維混凝土襯砌抗震效果分析
表6 監測斷面最小安全系數及抗震效果
Table 6 Minimum safety factor and seismic effect of monitoring section
由表6可知，相較于二襯結構采用素混凝土材料，當采用纖維混凝土材料后，最小安全系數均大于素混凝土二襯結構，其抗震效果顯著提升。當二襯結構采用SBHFRC時最小安全系數大于結構采用SFRC時的最小安全系數。在斷層破碎段，二襯結構采用SFRC相較于采用素混凝土抗震效果提升59.72%，二襯結構采用SBHFRC相較于采用素混凝土抗震效果提升54.74%。
4 結論
1）從結構位移的方面來看，相較于二襯結構采用素混凝土材料，當采用SFRC二襯結構時，其橫向位移增大12.57%，縱向位移增大1.43%，豎向位移減小33.78%；當采用SBHFRC二襯結構時，其橫向位移增大6.69%，縱向位移增大22.35%，豎向位移增大25.32%。
2）由主應力分析可得，相較于二襯結構采用素混凝土材料，采用纖維混凝土材料后其主應力有所增大。當二襯結構采用SFRC時最大、最小主應力分別增大了26.14%，19.77%；當二襯結構采用SBHFRC時，最大、最小主應力分別增大了3.33%，2.17%。
3）由剪切應力分析可得，相較于二襯結構采用素混凝土材料，采用纖維混凝土后其最大剪切應力有所增大。當二襯結構采用SFRC時，其最大剪切應力提高了20.91%；當二襯結構采用SBHFRC時，其最大剪切應力提高了2.32%。
4）由結構的安全系數分析可得，相較于二襯結構采用素混凝土材料，當采用纖維混凝土二襯結構后安全系數有明顯提升，SFRC襯砌抗震效果增值在45.47%~59.72%之間，SBHFRC襯砌抗震效果增值在49.69%~54.74%之間。
展開 鋼筋混凝土梁—鋼筋-箍筋T3D2單元-基本建模實例
混凝土保護層取20mm
2、混凝土：采用幫助文檔 abaqus verification manual 2.2.24提供的本構模型數據，強度應該在C20-C30之間。
3、鋼筋：
1）縱向受力筋：模型中代號Zongjin，梁上部配筋2根，梁下部3根直徑20，HRB335；
2）箍筋，直徑8@200。模型中代號Gujin
4、模型采用的單位制：國際單位制，m，s，kg，pa ，N
把模型的CAE文件、inp文件和ODB文件附在這里
鋼筋混凝土梁—CAE-INP-ODB文件.rar
模型一：
混凝土梁：實體solid單元，C3D8R，一次縮減積分實體單元。
鋼筋均采用T3D2 Truss單元。
模型一：
混凝土梁：實體solid單元，C3D8R，一次縮減積分實體單元。
鋼筋均采用T3D2 Truss單元。
展開 求一個預制裝配式混凝土框架的抗震性能分析視頻
如題，兩層兩跨即可，最好錄制視頻并附帶基本解說，自己學習用，價格可私
ansys workbench鋼筋混凝土建模方法
3、 MISO或BISO模型（SOLID65單元）以Willam-Warnke理論為主，可考慮混凝土開裂和壓碎行為，可采用分離模型和整體式模型，為鋼筋混凝土結構的分析提供了手段，比較老牌的方法，比較靠譜。但該單元計算分析的收斂問題很讓人頭痛，尤其在荷載-位移曲線水平段和下降段時。只支持與link180單元一同使用，鋼筋與混凝土單元需要共節點，因此復雜結構，網格劃分存在一些難度。
4、粘結滑移的模擬，鋼筋采用link單元，混凝土采用solid185單元，在梁截面的兩個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，難度在于本構。在普通的鋼筋混凝土構件計算中考慮粘結滑移作用多此一舉，若研究課題中，鋼筋和混凝土間的粘結-滑移作用本身就是重點或者參數之一，可以試試這種建模思路。本文不提及，有興趣的可以交流。
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