abaqus 剪力墻建模的案例
『原創』用ABAQUS分析剪力墻動力彈塑性怎樣建模
請問一下用ABAQUS分析剪力墻的動力彈塑性時，可以用殼元建模嗎？我要比較不同的墻配筋在大震作用下結構的動力響應，鋼筋怎樣放進殼元里面，是否提供混凝土的本構關系？可以直接建立一個殼元的高層剪力墻模型進行動力彈塑性的分析嗎
用ABAQUS做剪力墻的動力彈塑性分析時可以采用殼元建模嗎
用ABAQUS做剪力墻的動力彈塑性分析時可以采用殼元建模嗎
帶端柱的剪力墻如何建模？
帶端柱的剪力墻如何建模？很多人將端柱采用框架柱建模，其實，很多情況下，這樣建模計算結果并不太合理。
原因如下：
1. 帶端柱的剪力墻不是剪力墻與柱的簡單疊加，程序中對柱墻采用直接疊加的計算處理方法，常使設計者混淆端柱與框架柱的本質區別。端柱不是柱而是墻，應強調端柱與墻的整體概念。柱墻直接疊加的等效處理方法可作為設計的輔助計算方法，而不應作為首先推薦的方法。采用柱墻直接疊加的計算模型，常造成計算結果的混亂：
1) 柱墻直接疊加時，柱端（桿元兩端）與墻角部節點（墻單元節點）無法直接連接，程序處理上需要引入罰單元（就是在柱端和墻角部節點之間引入一根水平向的虛擬梁），而罰單元剛度的大小直接影響結構計算的準確性，目前情況下，程序尚無法根據工程具體情況合理取用罰單元的剛度，造成帶端柱剪力墻計算結果不合理，嚴重時超筋超限普遍。
2）結構計算中也難以考慮下圖所示的壓應力擴散的作用，由于柱和墻各自采用不同的計算假定，采用罰單元連接的柱、墻分離式計算，常導致同一結構構件內端柱與墻肢的計算壓應力差異很大。當不考慮結構構件的軸向變形時，往往夸大了柱子承受豎向荷載的能力，造成柱墻軸力的絕大部分由端柱承擔，而剪力墻只承擔其中的很小部分，端柱配筋過大，計算不合理；而當過多地考慮結構構件的軸向變形時，又常常造成剪力墻墻肢承擔的壓應力水平高于端柱，計算結果也不合理。
鋼筋混凝土對豎向荷載的擴散
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3）程序采用墻＋柱的輸入模式，會出現端柱的抗震等級同框架的情況（這個問題很容易被忽視）。而在框架-剪力墻結構中，框架的抗震等級一般不會高于剪力墻的抗震等級，會出現偏不安全的情況，應人工修改端柱的抗震等級，使其同剪力墻。
2.
展開 【經典案例欣賞32】分離式建模砌體剪力墻軸壓模擬
項目難點：
1、砌體剪力墻分離式建模；
2、磚與砂漿材性設置；
3、磚與砂漿截面粘結關系設置。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
基于ABAQUS的剪力墻抗震性能模擬
仿真計算的結果分析：剪力墻下端混凝土兩側發生膨脹變形，鋼筋屈服，混凝土出現裂縫，且主要出現在墻角兩側，隨著加載的位移增大，混凝土的裂縫逐漸發展到上端，最后墻角混凝土發生損壞。
剪力墻擬靜力試驗數值模擬（ABAQUS、OpenSees）
模擬結果如下：
1.4、三種模型總結
（1）纖維模型由于本身不考慮剪切，所以適用于剪跨比較大的剪力墻，如果想模擬小剪跨比的剪力墻，可以采用柔度法加剪切彈簧（注意：剛度法加剪切彈簧是沒有用的）。
（2）多垂直桿和分層殼模型，既可以較好的模擬大剪跨比的剪力墻，也可以較好地模擬小剪跨比的剪力墻。
OpenSees剪力墻3種建模方法的視頻教程可在下方鏈接觀看：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14572
學會了OpenSees鋼筋混凝土剪力墻的建模方法，帶耗能鋼筋、預應力筋或者螺栓鋼板的剪力墻、裝配式剪力墻也就簡單了，在此基礎上添加單元或材料考慮即可。
2、ABAQUS軟件
在ABAQUS中，模擬剪力墻的方法主要有：
（1）實體單元；（2）殼單元；（3）二維MCFT模型（方自虎老師開發）
由于大家最常用的是實體單元，所以本文重點講述實體單元建模中的幾個要點問題。具體的建模過程不細講了，如果你剛開始學ABAQUS，推薦你2本書，里面有擬靜力試驗模擬的詳細建模過程，看完你就會了。
①徐亞豐《高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗/實驗室模型實驗）》
②王玉鐲 《ABAQUS結構工程分析及實例詳解》
2.1、混凝土本構及損傷因子的計算（CDP模型）
混凝土損傷損傷塑性模型（CDP）包括鋼筋和混凝土的本構及損傷因子的計算。
（1）混凝土本構的計算方法有很多，常用的有：①10規范；②02規范（過鎮海模型） ；③丁發興模型等。從規范或者文獻中，找到相應的公式，制作一個Excel表格，或者用Matlab寫一個代碼，不是很難的事情。（2）鋼筋本構可選用雙折線或者三折線模型，在ABAQUS中，需要輸入真實應力和真實應變，所謂真實應力即考慮了鋼筋拉斷時截面面積的縮小。試驗測得的數據為名義應力和名義應變。
展開 漿錨連接裝配式剪力墻Abaqus滯回模擬結果準確性驗證
漿錨連接裝配式剪力墻Abaqus滯回模擬結果準確性驗證
1.裝配式剪力墻試件模型
1.1試件構造與尺寸
試件分為上下兩段墻體，下段預制墻預留豎向插件，待上下段墻體豎向插入拼裝就位后，在預留管道內注入高強無收縮灌漿料，實現兩段墻的漿錨連接,模型幾何尺寸及配筋,見圖1所示[1]。
圖1 試件構造與尺寸
1.2試驗材料
構件采用HRB335級鋼筋直徑8mm、10mm、12mm、14mm，參數見表1；采用C45級混凝土參數[1],見表2。
表1 鋼筋材料參數
注：E為彈性模量；μ為泊松比；ρ為密度；fy為屈服強度；fu為極限強度。
表2 混凝土材料參數
注：E為彈性模量；μ為泊松比；ρ為密度；fc為抗壓強度；ft為抗拉強度。
1.3試件有限元模型與邊界條件
拼接縫處采用“外高內低”;的“Z”;形拼縫，拼縫處填充彈性密封膠。密封膠材料模型選自文獻[2]提到的Reduced Polynomial材料模型參數替代[2],見表3。
表3 彈性膠粘材料參數
網格應用Abaqus隱式計算T3D2單元,單元數量8752個；模型漿錨連梁單元應用ABAQUS隱式計算B31單元,單元數量720個；模型漿錨連接彈簧單元應用Abaqus隱式計算DASHPOTA單元,單元數量800個.網格尺寸控制在40mm，漿錨連接有限元處理如圖2。
圖2 漿錨連接有限元
II-a漿錨連接部位采用彈簧-梁模型模擬，彈簧-梁模型由吉林建筑科技學院周文君老師提出。
初始分析步，約束地梁兩端部，防止模型出現水平位移.一階段分析步，在剪力墻頂梁幾何中心位置，沿豎直施加軸壓力，軸壓比控制為0.10，同時約束住剪力墻平面外轉動及平面外移動。二階段分析步，水平荷載采用力和位移混合控制加載模型，其中力加載階段參照文章將力值折算成位移，加載曲線見圖3。
展開 框架結構 剪力墻結構 ABAQUS水平地震力計。算 ,push over ，動力時程計算 ，反應譜
框架結構 剪力墻結構 ABAQUS水平地震力計。算 ,push over ，動力時程計算 ，反應譜(二維建模，三維建模)
基于HyperMesh網格劃分的Abaqus滯回問題求解—漿錨連接裝配式剪力墻滯回模擬
（8）切換至Load模塊，給剪力墻施加力、位移與約束。首先，在幾何點創建豎直軸向壓力，步驟見下圖。
然后，施加剪力墻橫向、平面內位移荷載，步驟見下圖。
再后，限制剪力墻平面外位移，步驟見下圖。第9步限制坐標Y軸移動，第10步限制繞坐標X軸轉動，第11步限制繞坐標Z軸轉動。
最后，約束剪力墻III部分底梁位移，步驟見下圖。
（9）切換至Job模塊，提交計算，步驟見下圖。
至此，<基于HyperMesh網格劃分的Abaqus滯回問題求解>相關設置方法介紹完畢。
Abaqus砌體墻分離式建模
誰會砌體墻分離式建模或者相關視頻
加筋土擋墻建模，“面向對象”ABAQUS PYTHON 二次開發
加筋土擋墻建模，“面向對象”ABAQUS PYTHON 二次開發
因為滿鋪包裹式加筋土的 建模參數明確、形狀較簡單、同時完全手工進行各種情況的 反復建模很繁瑣，所以滿鋪包裹式加筋土的建模過程，非常適合作為“面向對象”ABAQUS PYTHON 二次開發實戰的例子。
下面為大家展示本次“戰果”。
“面向對象”，一脈相承
本文與前面《鳥瞰》、《神乎》兩篇帖子是一脈相承的，如果對“面向對象編程”感到陌生，請回頭先瀏覽一下前文（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441360）（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441445）。
在本次實戰中，“滿鋪包裹式加筋土擋墻”被抽象為一個“對象”，以 geogrid 的名稱“封裝”在“類型”（class）里面：（見下圖）
圖中 def 所定義的，就是“對象”的“成員函數”或“方法”。我已經把建模需要的步驟、流程都變成了一個個拿來即用的方法。
展開 
abaqus 插件發布，包裹式加筋土擋墻一鍵完成建模
abaqus 插件發布，包裹式加筋土擋墻一鍵完成建模
本次發布的 abaqus 前處理插件 geogrid，能夠快速完成上圖所示包裹式加筋土擋墻模型的快速構建。
當傾角 a 小于90度、鋪設長度不等長，同時要考慮分層填筑、筋土界面的時候，模型的建立變得繁瑣。建模計算的效率很低。
采用"面像對象"的 abaqus python 開發技術，開發了基于 GUI 界面和命令行的前處理參數化建模插件。
GUI 界面
下圖是 geogrid GUI 插件的截圖，用戶可以在 python 零基礎的情況下，快速無障礙一鍵完成所有前處理工作。
同時，geogrid 插件通過一種 python 腳本“編譯使用”的新使用方法，可以更靈活的在命令行使用。
在命令行使用
對 python 語言有了解的用戶，在命令行使用 geogrid 插件，可以實現高度靈活性。尤其是在模型參數已經穩定之后，只需要 4 條命令就能完成前處理和提交計算任務的所有工作。
geogrid 配套視頻、源文件、開發全流程視頻課程 即將推出，敬請關注本人技術鄰賬號
視頻鏈接：【GUI, 二次開發】面向對象的 abaqus python 插件 —— geogrid （https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13463?nagivator=course）
源文件下載鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/463365
展開 面向對象 ABAQUS PYTHON 二次開發，加筋土擋墻參數化建模工具 ￥20
加筋土擋墻建模，“面向對象”ABAQUS PYTHON 二次開發》（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441859）的源文件。
源文件的使用：
將下載的 .pyc 文件放到類似這樣的路徑下 “D:\SIMULIA\CAE\2019\win_b64\code\python2.7\lib”。使用說明參考上述《實戰》一文，視頻演示如下。
源文件版本說明：
在 CAE 命令行導入 geogrid ，并實例化之后，輸入以下命令，可以看到建模工具的版本信息。
# 導入 geogrid
from geogrid import *
# 實例化
g = geogrid( )
# 查看版本信息
g.version
軟件更新、維護：
付費下載后，請在評論區留下郵箱，軟件更新或維護之后會通過郵件方式發送新版本。
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加筋土擋墻參數化建模工具的說明：
（內容待續）
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