abaqus支座連接的案例
采用ABAQUS連接單元等效建筑隔震支座，實現二維、三維隔震分析。
采用ABAQUS連接單元等效建筑基礎隔震支座，實現結構二維、三維隔震分析。水平自由度可實現雙線性恢復力模型等，豎向自由度可實現彈簧恢復力模型、具有耗能能力的摩擦彈簧恢復力模型等。
ABAQUS橡膠支座仿真：有初始轉角的橡膠隔震支座水平力學性能研究
徐忠根，管興坡，張杰，鄧長根，陳榮毅
摘要：在采用橡膠隔震支座的大跨空間結構中，其支座的上下表面常常存在相對轉角，針對這一問題，從兩個方向對上下表面有相對轉角的橡膠隔震支座的水平力學性能進行了研究。在轉角為0.005rad、0.01rad和0.015rad的情況下，對橡膠隔震支座進行了水平力學性能試驗，試驗結果表明，支座水平剛度會隨轉角的增大而減小。然后，運用ABAQUS軟件進行了有限元模擬分析，對試驗結果和有限元結果進行對比驗證。最后，通過ABAQUS軟件對有初始轉角的橡膠隔震支座進行了參數分析。結果表明：有限元分析得到的水平剛度與試驗結果吻合較好，為參數分析提供了依據；有初始轉角的隔震支座的水平剛度與加載方向有關；初始轉角對疊層橡膠支座水平剛度的影響會隨著初始轉角、支座第一形狀系數和支座第二形狀系數的增大而增大；根據有限元結果給出了有初始轉角的橡膠隔震支座的水平剛度計算公式，可供設計人員參考使用。
展開 abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細化模擬分享
橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復位能力、良好的變形能力等特性進而在隔震建筑中廣泛使用。鉛芯橡膠隔震支座是在天然橡膠隔震支座中心或非中心部增加鉛芯一個或多個制作而成的具有良好耗能能力的隔震支座。剖面圖如圖所示。
為了更真實準確地反應荷載作用下支座內部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺對鉛芯橡膠隔震支座進行精細化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構選取示意圖。
（3）分析步設置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項；選擇縮減積分可加快計算速度。
（6）本構正確性驗證：選取支座上表面中心點繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應力云圖和模擬動畫。
由于作者水平和時間有限，建模分析過程可能存在疏忽或有誤的地方還請批評指正！
文章來源：廣東省院結構安全顧問
展開 ABAQUS橡膠支座：考慮橡膠支座可變摩擦力的大跨度連續梁橋增量動力分析
根據橋梁在恒載作用下分配到每個支座的重力選用支座型號，中支座采用GPZ8SX支座，邊支座采用GPZ2SX型支座，支座的力學性能如表1所示。
(a)整體結構示意圖
(b)主梁截面
(c)主墩截面
圖1 連續梁橋結構示意
表1 支座力學性能
主梁的頂底板、腹板和橫隔板采用多層殼體單元模擬，主梁配筋采用截面積分層的形式。橋墩采用考慮三維變形的B31梁單元，采用截面積分點來模擬橋墩中的鋼筋，如圖2所示。其材料本構見圖3，包括：（1）橋墩的C60混凝土，其本構模型考慮了混凝土強度和剛度的退化，忽略不計混凝土的拉應力，（2）普通鋼筋HRB400采用遵循隨動硬化的Clough模型，能較好地再現鋼筋混凝土構件在循環變形作用下的捏攏效應。
圖 2 連續梁橋的ABAQUS數值模型
(a) C60混凝土
(b) HRB400鋼筋
圖3 材料本構
支座采用雙線性支座模型和可變摩擦支座模型，如圖4所示。在圖4（b）中，可變摩擦支座模型采用僅受壓的數學模型來模擬支座豎向力-位移關系。在水平方向上，摩擦力隨豎向力的變化而變化，其力學計算表達式見下式，其中FH(t)為水平摩擦力，μ為摩擦系數，W(t)為垂直力，DH為滑動位移。當出現支座與主梁分離，即W(t) = 0，則摩擦恢復力FH(t)必為零，更符合地震作用下盆式橡膠支座的實際性能表現。
展開 
基于ABAQUS的新型鋼網架支座節點分析
摘 要：文章提出了一種可三向位移調節的新型鋼網架支座節點，支座與混凝土柱之間采用長螺栓連接，支座底板與預埋件之間設有一對互相垂直的螺栓槽孔，可實現支座的三向位移調節。為了研究新型鋼網架支座節點在實際工程當中的受力狀態，運用有限元分析軟件ABAQUS，按照實際受力情況對傳統網架支座節點和新型網架支座節點進行了非線性受力分析。結果表明：兩節點在實際荷載加載下，空心球支座應力、混凝土柱應力，以及鋼筋籠應力相差不大，表明新型網架支座節點在實際工程當中能安全使用。
關鍵詞：三向位移調節;網架支座節點;ABAQUS;受力分析;
在我國建筑工程快速發展的背景下，建筑造型也發生了日新月異的變化，這就要求必須由多種復雜的結構來完成。網架結構在大跨度空間結構中的應用非常廣泛，網架可通過支座與預埋件和混凝土柱連接，最終與基礎連接，如圖1所示。鋼網架結構在多種大跨工程當中得到了越來越多的運用[1]。但鋼網架在安裝的過程中受到結構自重、風荷載等影響，導致網架在合攏時桿件無法精準對接，而傳統的網架支座對網架位移的調節能力有限，因此有必要對網架支座節點的構造進行進一步研究。
同時，鋼網架結構支座節點受力通常比較復雜，對其承載力性能進行分析是工程設計的一個重要環節，而節點的損傷極有可能導致與其連接的鋼構件發生破壞，進而帶來結構整體的損傷，所以節點分析是鋼網架結構設計的聚焦點問題，而確保節點區域安全和穩定則是關鍵所在[2]。
因此，本文提出了一種可三向位移調節的鋼網架支座，支座與混凝土柱之間采用長螺栓連接，支座底板與預埋件之間設有一對互相垂直的螺栓槽孔，可實現支座的三向位移調節。并運用有限元分析軟件ABAQUS對其進行有限元模擬，比較在同一載荷下其支座應力、混凝土應力，以及鋼筋應力，分析新型鋼網架支座節點能否用于實際工程中。
展開 ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
2.2.3 疲勞壽命測試結果
根據上述分析，支座的使用壽命有關于應變變化幅度，在重載汽車經過橋梁時，支座膠層和鋼板結合邊緣主拉應變即產生一次變化過程，形成一次疲勞循環。假設ΔP=Pmax-Pmin。
式中:在車輛經過橋梁時產生平均壓變力變化幅度用ΔP表示;在車輛經過橋梁時的最大荷載力下的平均壓變力用Pmax表示;支座在橋梁恒載作用力下平均壓變力用Pmin表示。
根據上述公式在已得知鋼板和膠層結合邊緣處壓應力為零，這時實際純剪切應力狀態，近似根據應力及應變在線彈性范圍內形成對應關系，求解制作疲勞循環次數，大致預估疲勞壽命。根據上述過程可以發現，在形狀系數變小時，疲勞壽命會縮減。根據本次設計橋梁實例，根據現行規范設計不同使用時間下的支座，分別取5mm和8mm膠層厚度兩種支座進行疲勞壽命估算。
在測試估算疲勞壽命時，不考慮輕型車輛影響，僅僅考慮重載車輛影響，在車輛經過時計算支座反力不考慮橋梁橫向變形影響，使用本次計算方法完成測試，發現主要由于支座形狀系數對橡膠層與鋼板連接邊緣位置的剪應力集中現象有很大影響。主拉應變的變化幅度會隨之變化，制作的疲勞壽命取決于主拉應變的變化幅度，因此所致疲勞壽命隨著使用期限的增加，發生橡膠支座外鼓、裂紋現象。
3 結束語
此次研究設計了一種板式橡膠支座高架橋抗震計算方法，降低了地震響應計算值與實測值的偏差。但此次設計方法仍存在一定不足，在今后的研究中，會考慮高架橋的非線性影響，記錄相同的地震動輸入，擴大抗震計算方法的應用范圍。
參考文獻
[1] 李健，邵長江．摩擦擺支座隔震連續梁橋抗震分析的簡化計算方法[J]．鐵道建筑，2019(6):10-13.
[2] 向大峰．連續梁拱橋抗震性能研究[J]．四川建筑，2019(3):180-181+184.
展開 Abaqus插件——橡膠隔震支座 ￥1
*************************注意事項******************************
1、插件使用過程中，如有任何問題請發郵件至shenz1hao@126.com
2、插件僅做學習交流使用，尊重原創者，切勿以營利目的傳播
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*************************插件功能******************************
1、實現橡膠支座和鉛芯橡膠支座快速建模（橡膠支座建立輸入鉛芯直徑為0即可）
2、實現橡膠支座和鉛芯橡膠支座內部約束一鍵建立
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********************插件安裝及使用*******************************
1、電腦路徑下輸入 %homepath%\abaqus_plugins并回車
2、將LRB_builder_Circle文件夾解壓至當前目錄下
3、打開abaqus，菜單欄中點擊plug-ins，里面找出LRB_bulider_Circle并點擊
4、輸入支座對應參數
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展開 【JY】JYLRB插件：一鍵生成ABAQUS橡膠支座模型 ￥480
相關的理論視頻課程：【JY】橡膠支座精細化模擬分析案例與教學
【注意】：該插件可自動生產有限元模型，包括 模型、相互作用、網格劃分、橡膠本構(多種可選)、荷載 等，可直接修改荷載條件進行分析。
【常見問題】水平滯回曲線可非常好好擬合試驗支座曲線，豎向剛度(由于支座產品不同)需根據試驗確定體積模量進行調整分析。
【版本修訂】目前可適用于6.14~最新版本，歡迎下載使用！
【導讀】
為了方便大家在分析橡膠支座時的建模，筆者基于<a href="/major/abaqus">ABAQUS平臺開發了一種一鍵生成橡膠支座插件 (JYLRB)，該插件僅需在操作界面設置支座直徑、鉛芯直徑、封板厚度、橡膠厚度、鋼板厚度、橡膠層數、鋼材屈服應力、面壓、所選擇的橡膠本構模型以及剪切模量即可生成橡膠支座模型。內容包括部件的建立及裝配、各部件本構模型的設置、分析步的設置、相互作用的設置、邊界條件及荷載的施加、網格劃分、作業生成。該插件省去了繁瑣的建模步驟，以及本構模型的計算，使用者僅需根據自身需要在模型上微調，可用于隔震支座及結構的精細化分析。
【程序可解決的問題】
在使用ABAQUS平臺對橡膠支座進行分析，動自己的小手進行建模時，由于橡膠與鋼板的接觸面眾多，在設置相互作用時過程繁瑣且很容易出錯，消耗去大家大量的時間。本著能偷懶就偷懶的原則，筆者開發了這款插件。并且在進行分析時，難點在于橡膠支座超彈性材料本構的設置，橡膠材料的力學性能和金屬材料的力學性能有很大區別，如彈性，大變形，不可壓縮等。超彈性材料都有顯著的特征：
（1）能承受大彈性（可恢復）變形，應變可達100-450%；
（2）由于材料分子鏈的拉直引起變形, 所以在外加應力作用下, 體積變化很小。
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ABAQUS 螺栓連接分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、與螺栓預緊相關的工程師
你會得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握靜力學分析相關的材料參數設置
3、理解螺栓連接的分析步的建立
4、學習螺栓連接接觸分析的相互關系的設置
5、了解靜力學網格的劃分
6、學習螺栓預緊載荷的施加
7、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行螺栓連接的分析。
本案例操提供了分析相關的分析文件。
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ABAQUS 螺栓連接非線性分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、與螺栓預緊相關的工程師
你會得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握靜力學分析相關的材料參數設置
3、理解螺栓連接的分析步的建立
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案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
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ABAQUS 銷軸連接示例 ￥1
ABAQUS/CAE只顯示Pin部件。
2、從主菜單中選擇Tools→Surface→Create，命名這個表面為Pin，點擊Continue，選擇銷釘外表面，點擊提示欄內的Done，在銷釘上出現兩箭頭，選擇Magenta作為銷釘表面的法向。
3、采用第一步的方法，只顯示Hinge-hole-1。從主菜單中選擇Tools→Surface→
Create，命名這個表面為Flange-h，點擊Continue，選擇如左下圖的表面。采用同樣的技術創建一個叫Inside-h的表面，如右下圖。
4、只顯示Hinge-soild-1，創建和Flange-h表面緊靠在一起的表面，命名為Flange-s。同樣創建一個表面，命名為Inside-s，該表面和Inside-h通過pin連接在一起。
三、定義模型各部分之間的接觸
1、從主菜單選擇Interaction→Property→Create，在出現的對話框中命名其為NoFric，接受Contact作為默認選擇，點擊Continue。在后出現的Edit Contact Property對話框中，選擇Mechanical→Tangential Behavior，接受默認的選擇，然后選擇Mechanical→Normal Behavior，接受默認的選擇，點擊OK。
2、從主菜單中選擇Interaction→Manager，然后點擊Create，在出現的對話框中，命名其為Hingepin-hole，接受默認選擇，點擊Continue。在提示欄的右下角點擊Surface，在Region Selection對話框中選擇Pin作為主表面，點擊Continue。
展開 Abaqus中利用Connector創建螺栓連接 附ABAQUS connector經典用法介紹下載
下載地址：ABAQUS connector經典用法介紹
Abaqus利用梁單元模擬螺栓連接 附基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析下載
下載地址：基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析
Abaqus 中連接單元的使用技巧
考慮到在定義連接單元屬性時，可以在相對運動分量上定義多種連接單元行為，在本例中在可用的相對運動分量UR1上定義彈性行為D44=50N.mm/rad。設定CEF為連接單元的歷史輸出變量。它用來表示連接單元的彈性力F及彈性力矩M。它不同于連接單元的反作用力和反作用力矩。分析結果：
通過計算，平衡時參考點坐標的Y方向的值為6.53mm。故此時的力矩為Mload=10N*6.53mm=65.3N.mm，CEM1=D44*CUR1=50*1.3=65.322 N.mm，外載荷所產生的力矩Mload與連接單元的彈性力矩CEM1是相等的。連接單元的反作用力與外載荷也達到了平衡，即系統的力也達到了平衡。
abaqus中連接單元的使用.pdf
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