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登錄ansys建模怎么分離的案例
ANSYS鋼筋混凝土(三)分離式建模(粘結滑移)
01 分離式建模方法(考慮粘結滑移)
半年沒更帖子,最近有時間繼續把坑補完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構件的分離式建模方法,鋼筋和混凝土之間的相互作用關系是共節點。而實際上,鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結-滑移的關系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進階方法——分離式建模(考慮粘結滑移)
粘結-滑移作用通過在重合的鋼筋和混凝土節點上添加非線性彈簧combin39來考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網格時,需要注意以下兩點:
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模(而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值)。
② 混凝土梁體的節點位置需要和鋼筋節點位置相重合(或接近),這意味著劃分網格時,需要協調兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節點位置重合(或靠近)
對于鋼筋混凝土梁,一般來說只需對縱筋考慮粘結-滑移作用。因此對位置重合的鋼筋和混凝土節點,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。
其中,非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結滑移關系(注意要乘以單元長度)。這個粘結滑移關系有大量可供參考的規范和文獻,可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁,使用考慮粘結滑移的分離式建模方法模擬,此次計算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型示意圖如下:
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫一個循環,自動地對重合的混凝土和鋼筋節點施加耦合作用和非線性彈簧單元:
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展開 ANSYS鋼筋混凝土(二)分離式建模(共節點)
01 分離式建模方法(共節點)
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實常數來考慮鋼筋的“整體式建模方法”:
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模(共節點)
分離式建模即將鋼筋混凝土結構中的鋼筋網按照其主要幾何構造建模,并賦予其桿單元(LINK180等)屬性。又按照鋼筋網與混凝土的連接方法細分為“共節點”、“考慮粘結滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節點即鋼筋單元上的節點與其對應重合位置的混凝土節點本身為共節點,這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結滑移作用,但勝在相對簡便,且在大多數情況下考慮粘結滑移與否對結果的影響不大。
要使網格劃分時鋼筋節點與混凝土節點本身為共節點,那么就要求幾何上鋼筋線(Line)本身就是混凝土體(Volume)體內的線,這也是“共節點”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理:
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁,使用共節點的分離式建模方法模擬,實例詳情可能與真實工程和試驗相比有不合理之處,只借此著重展示共節點的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型(取1/2對稱結構)示意圖如下,可見通過這種方法可詳細地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現在實際操作中,核心的命令流是靈活使用工作平面變換(WP系列命令)、切割(VSBW)操作切割出鋼筋線,并用LATT命令對不同的鋼筋線進行賦值。
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