abaqus支座設置的案例
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
主梁兩端設置橋臺，橋墩采用雙柱式薄壁箱形截面，其整體結構示意如圖1所示。主梁及橋墩采用C60混凝土，全橋鋼筋采用HRB400。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 ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
采用Midas civil建立高架橋模型，模型結構包含支座、墩臺墊石、橋臺臺帽、墩梁、橋墩蓋梁等，定義高架橋整體坐標系，將橋的高度、橫橋向、順橋向，分別作為z軸、y軸和x軸[3]。采用ZK標準荷載，將恒載和活載的荷載施加在模型上，總荷載Q計算公式為:
式中:α為高載橋自重;L為橋跨度[4]。簡化模型結構各類構件，選取適合的結構參數，非線性處理高架橋結構，使結構的荷載-位移處于非線性狀態，模擬高架橋邊界條件[5]。其中彈性模量通過恩斯特公式進行修正，表達式為:
式中:G為橡膠支座彈性模量;G'為初始彈性模量;a為支座密度;l為支座投影面積;β為支座拉應力[6]。模型選取的模擬單元類型如下:橋臺和主梁采用一般梁模擬，支座采用板單元模擬，自由度根據地勘資料確定，混凝土壓重采用集中質量單元模擬[7]。針對地震易破壞區域的節點位置，細化網格單元，采用ABAQUS軟件截面庫Arbitrary功能，劃分高架橋厚度方向，模擬結構截面內的彎、抗拉、壓、剪剛度[8]。至此完成板式橡膠支座高架橋有限元模型的建立。
1.2 獲取高架橋單質點地震反應時程數據
輸入地震動給有限元模型，繪制高架橋地震反應譜，得到單質點反應數據。在模型z軸和x軸方向輸入地震動，使高架橋模型進入彈塑性狀態，把模型網格單元看作單質點，記錄單質點在地震作用下的最大反應，分析其與自振周期的關聯[9]。將地震慣性力看作靜力，采集高架橋所在地質的地震波，選取一致地震輸入方式，使模型結構各個單質點的地震完全一致，都輸入最大值地震動。把各階振型的疊加，看作單質點體系振動，則第i振型參與系數bi表達式為:
式中:σi為單質點第i階振型的振動疊加;U為質量矩陣;F為阻尼矩陣;K為剛度矩陣;Li為第i階振型的相對位移列矢量[10]。
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 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 【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。
展開 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。
STAR CCM+和abaqus耦合設置采用starccm+_leads還是abaqus_leads
一、總的來說，機械耦合用abaqus leads，熱耦合用star ccm+ leads：
二、對于隱式耦合求解器：
對于同一模型，兩種方法的計算時長基本一樣，選用哪種方法取決于求解的物理模型。在機械耦合中，最好采用abaqus leads，該法將采用流體的初始狀態計算；在熱耦合中，最好采用starccm+_leads，該法將采用固體的初始狀態計算，避免了用未收斂準確的流體熱傳遞和環境作為初始狀態。
ABAQUS學習筆記—橡膠參數設置
因筆者試驗構件中需要用到一些橡膠墊層來緩沖混凝土接觸面的內力，因此近期學習了一下橡膠材料如何在abaqus中進行輸入相應參數。在此非常感謝“兵心依舊”大佬提供的幫助。那么，我們來看看橡膠材料如何在abaqus中進行設置吧！
橡膠是一種變形大的
超彈性材料
，所以我們要使用超彈性材料來進行定義。我們可以使用
mooney-rivlin本構模型
來表示橡膠的變化行為。且由于橡膠變形較大，分析時需要使用
動力顯示求解器
進行計算。
當然了，也可以在靜力同用中進行分析，但只能進行二維平面分析，且單元需要選用CPS4R單元才可計算，否則會報錯。
其相應的參數設置如下圖所示：
（1）密度
（2）超彈性
我們假設一塊400x400的橡膠墊，上下為兩塊鋼板，在受到豎向位移時會是什么變化呢？那么，我們來看一下計算完成的結果吧！
今天就先講這么多吧，希望能夠對大家有所幫助！！！
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展開 Abaqus打開時默認的工作路徑設置
可以如下操作
在桌面右擊Abaqus的圖標
選擇屬性
在打開的界面中選擇快捷方式-起始位置（s）
然后把自己的工作目錄的路徑復制到后面框里
點擊確定
然后就會發現，每次打開軟件的默認工作目錄就是你設置的工作目錄。如果打開恢復默認的話，可以參考另一個貼里講的重啟軟件不會重置的方法。
Abaqus重啟動分析設置 ￥3
所以有設置重啟動的分析的需求。這只是其中一種方法，當然如果你一開始就確定工況的話，只做隨機振動分析，你也可以在一個Model里做三個方向的隨機振動。</p><p>（當然其他分析有同樣需求的，也一樣適用。）</p><p><br></p><p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">原創聲明：未經本人同意，禁止抄襲、二次創作及轉載！</span></p>
ABAQUS學習筆記—橡膠參數設置
因筆者試驗構件中需要用到一些橡膠墊層來緩沖混凝土接觸面的內力，因此近期學習了一下橡膠材料如何在abaqus中進行輸入相應參數。在此非常感謝“兵心依舊”大佬提供的幫助。那么，我們來看看橡膠材料如何在abaqus中進行設置吧！
橡膠是一種變形大的
超彈性材料
，所以我們要使用超彈性材料來進行定義。我們可以使用
mooney-rivlin本構模型
來表示橡膠的變化行為。且由于橡膠變形較大，分析時需要使用
動力顯示求解器
進行計算。
當然了，也可以在靜力同用中進行分析，但只能進行二維平面分析，且單元需要選用CPS4R單元才可計算，否則會報錯。
其相應的參數設置如下圖所示：
（1）密度
（2）超彈性
我們假設一塊400x400的橡膠墊，上下為兩塊鋼板，在受到豎向位移時會是什么變化呢？那么，我們來看一下計算完成的結果吧！
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文章來源：土木愛研小站
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列19： Abaqus幾何非線性的設置和后臺
如何區分是小應變還是大應變，除了預估，可以直接查看計算后的應變值，如果<<1,就是小應變，否則就只能算大應變問題，而如果你一開始把模型當做小應變來計算，但計算完畢后發現應變值較大，那么模型設置就有問題了。類似沙漏問題的考慮一樣，除了預判是否會出現沙漏完，還可以查沙漏產生的人工應變能是否超過了一定范圍，如果超過了就得改你的模型了，譬如采用完全積分單元等。具體可看
本系列文章第三篇：S4殼單元的剪切自鎖和沙漏控制。介紹Abaqus的S4單元如何來消除剪切自鎖以及S4R如何來抑制沙漏的。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/350865
1.2 Abaqus的幾何非線性單元設置
為了有限元編程的方便，Abaqus和ansys等商用有限元程序將幾何非線性的設置和小應變/大應變設置完全分開的。
（1）幾何非線性開關的設置：在Abaqus中只要簡單的在Step中勾選NL Geom這個開關就行。
（2）單元的設置：在Mesh的Assign Element Type單元中設置，但有時Abaqus的設置完全看不出到底采用哪種幾何非線性，譬如下面梁的設置，大家能找到哪地方設置小應變和大應變嗎？
而有些時候不得不說Abaqus界面上和后臺計算方法之間的關聯還是非常精準的，譬如殼單元只有membrane strain才有small（小應變）和finite strain（大應變）之分，為什么不直接來一個：Strain選擇small和finite呢？
展開 ABAQUS背景顏色/字體大小/高清圖片保存設置
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</div><p>恢復默認：設置被保存在abaqus_v6.14.gpr文件里。如果設置好了一個電腦，想在另一個電腦里也使用同樣的設置，只需要把該文件拷貝到另一個電腦。如果想恢復Abaqus的默認設置，需要把該文件刪除。</p><p>詳見 CAE User's manual 73.15 Saving your display options settings</p><h2>恢復系統默認色（漸變色）GUI里面直接設置</h2><h3>頂部默認色修改</h3><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202407/attachment/cf4cf8dd19984e359e9b3c1153db1226.png" style="text-align: center" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202407/attachment/cf4cf8dd19984e359e9b3c1153db1226.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202407/attachment/cf4cf8dd19984e359e9b3c1153db1226.png?
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