ABAQUS砌體結(jié)構(gòu)的案例
砌體結(jié)構(gòu)，砌體墻
砌體結(jié)構(gòu)，砌體墻
GB50924-2014砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范
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展開 關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)的整體抗震性能分析
地震的破壞性是突發(fā)的，具有毀滅性的，而目前對地震發(fā)生的預(yù)測與預(yù)警工作尚不能有效的避免或減免人員傷亡，而地震對結(jié)構(gòu)破壞是無法避免的。歷次地震災(zāi)害顯示，我國對于混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)，震害資料較少，且未發(fā)生倒塌破壞現(xiàn)象，已有造成大量人員傷亡的震害資料均來源于砌體結(jié)構(gòu)，如唐山大地震、汶川地震與玉樹地震[1]。對于對于在役的砌體結(jié)構(gòu)有必要掌握其抗震性能，分析其抗倒塌能力，結(jié)合已有的砌體震害資料，對已有的砌體結(jié)構(gòu)提出加固措施，對將要建造的砌體結(jié)構(gòu)提出提高抗震性能的措施。因此，研究砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的分析方法，找到已有分析方法的缺點或局限性，提出更加合理的分析方法具有重要的理論意義和實用價值。
1 砌體結(jié)構(gòu)的震害分析
已有地震災(zāi)害資料顯示[2 - 3]，早期的砌體結(jié)構(gòu)并沒有經(jīng)過抗震設(shè)計，后期雖然采用了抗震設(shè)計，但并沒有完全按照規(guī)范實施，造成砌體結(jié)構(gòu)并不能完全滿足我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》與《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[4 - 5]的設(shè)防目標(biāo)，既“小震不壞、中震可修、大震不倒”。當(dāng)遭遇地震時，即使砌體結(jié)構(gòu)能夠滿足規(guī)范要求，因其存在變形能力差的特點，特別是當(dāng)墻體遭遇地震，出現(xiàn)裂縫后，其整體性差的特點愈發(fā)明顯。砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下的破話特征多為: 已有的砌體結(jié)構(gòu)災(zāi)后資料顯示造成砌體結(jié)構(gòu)破壞的原因主要是: ( 1) 由于墻體抗剪承載力不足; ( 2) 樓板搭接太短; ( 3) 樓板配筋不足; ( 4) 整體性差，沒有圈梁構(gòu)造柱。
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砌體結(jié)構(gòu)地震作用倒塌開裂數(shù)值模擬
兩個簡單的例子，主要模擬地震作用下砌體結(jié)構(gòu)的倒塌或者開裂。說是地震作用，其實是靜力作用，因為地震激勵本身不是這兩個案例研究的對象 和焦點，兩個案例均屬于概念性計算，不必深究具體參數(shù)（如幾何尺度、材料參數(shù)等）的精確性，但也不會差得太遠。兩個案例均屬于試算性質(zhì)，目的在于探討一種方法模式的可行性，計算結(jié)果大體規(guī)律還不算差，因此與大家分享（也鑒于個別論壇網(wǎng)友私下多有疑問，因此算是一并做一個解答參考）
思路說明 ：
1、兩個計算模型（附件壓縮包），一個作墻體開裂分析，一個做墻體坍塌計算（采用隱式方法）
2、墻體開裂模型，鑒于目前并無完整的關(guān)于砌體本構(gòu)模型的數(shù)據(jù)（也可能是我沒有找到，如有朋友擁有，愿不吝賜享），因此采用了類似的混凝體開裂本構(gòu)模型，但具體材料參數(shù)，如開裂強度、抗壓強度、彈性模量，大致參考相關(guān)砌體規(guī)范資料.
3、墻體坍塌模型，采用了adina雙線形彈塑性模型（具有斷裂特征），斷裂點根據(jù)規(guī)范參數(shù)計算。
4、若干個關(guān)于復(fù)雜非線性計算收斂的控制參數(shù)，模型中一并設(shè)置完好，供參考，為防止信息丟失，模型為idb格式，8.4.2版本，共4個壓縮包。
最后說明：這兩個案例僅為大家提供思路之用，如果從學(xué)術(shù)角度或者技術(shù)角度審視，歡迎私下交流。
磚墻崩塌
磚墻裂縫.
磚墻倒塌模擬動畫
磚墻裂縫發(fā)展動畫
計算模型
計算模型.part01.rar
計算模型.part02.rar
計算模型.part03.rar
計算模型.part04.rar
展開 砌體結(jié)構(gòu)工程關(guān)鍵部位施工做法及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
砌體結(jié)構(gòu)
一、砌體
做法標(biāo)準(zhǔn)：
1、砌筑之前，各種磚材需按相應(yīng)要求提前用水濕潤；
2、彈線控制砌體位置；用皮數(shù)桿控制砌塊層數(shù)；
3、砌體灰縫飽滿，頂部斜磚密實；
4、底部坎臺用燒結(jié)普通磚或多孔磚砌筑，衛(wèi)生間、廚房等有防水要求的房間底部坎臺需用混凝土澆筑。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
1、 砌體軸線位移允許偏差：10mm；砌體垂直度允許偏差：5mm；表面平整度允許偏差：8mm；
2、 砂漿飽滿度：水平縫：≥90%，豎向縫≥80%；
3、 灰縫寬度：8mm——12mm；加壓蒸汽塊灰縫：水平：15mm；豎向：20mm；
4、 坎臺高度不宜小于200mm。
5、墻體拉結(jié)筋伸入墻體不應(yīng)小于1000mm。
二、構(gòu)造柱
做法標(biāo)準(zhǔn)：
1、構(gòu)造柱留置位置、鋼筋規(guī)格、間距等滿足設(shè)計要求；
2、構(gòu)造柱應(yīng)澆筑密實，強度達到規(guī)范要求；
3、構(gòu)造柱磚砌體應(yīng)按規(guī)定要求設(shè)置馬牙槎。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
1、構(gòu)造柱位置墻體退槎尺寸為6cm；
2、支護構(gòu)造柱模板，應(yīng)沿馬牙槎位置粘貼雙面膠帶，防止漏漿；構(gòu)造柱模板支護，應(yīng)在構(gòu)造柱處采用拉桿連接，禁止砌體開洞；
3、構(gòu)造柱混凝土表面無露筋、蜂窩麻面等質(zhì)量缺陷。
三、斜磚塞口
做法標(biāo)準(zhǔn)：
1、斜磚塞口用實心磚砌筑；
2、實心磚兩頭采用割角處理；
3、嚴(yán)謹(jǐn)斜磚塞口同磚墻砌體隨砌隨塞，且豎向角度不易過大。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
1、 斜磚塞口需在磚墻砌筑完畢7天后砌筑，塞口垂直角度不大于30度；
2、 斜磚砌筑時需用擠漿砌筑，保證砂漿飽滿；
3、 塞口磚兩頭斜角用實心磚切割，或者用混凝土提前預(yù)制定型產(chǎn)品。
展開 基于Abaqus的建筑結(jié)構(gòu)隔震分析 附ABAQUS建筑結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用下載
簡介
中國是一個地震多發(fā)國家，在建筑結(jié)構(gòu)的全生命周期中，地震作用是可能引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞的最主要原因。在設(shè)計過程中，通過選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，保證結(jié)構(gòu)具備足夠的強度和剛度，從而使結(jié)構(gòu)抗震性能滿足要求。規(guī)范中有眾多的具體條文來實現(xiàn)這一目標(biāo)，比如：控制框架與剪力墻的剪力分擔(dān)比例和傾覆力矩分擔(dān)比例，從而實現(xiàn)框架剪力墻結(jié)構(gòu)和框架核心筒結(jié)構(gòu)的二道防線；控制混凝土構(gòu)件的軸壓比，保證混凝土結(jié)構(gòu)的延性；采用合理的配筋方案，保證墻柱弱梁、強剪弱彎和強節(jié)點等原則；以及通過剪重比控制結(jié)構(gòu)的整體剛度等[1]。
除了規(guī)范中上述傳統(tǒng)設(shè)計方法，還可以通過增加阻尼構(gòu)件或者耗能構(gòu)件，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，減小對主要承重構(gòu)件的地震能量輸入。這種方法幾乎可以適用于所有結(jié)構(gòu)，因此在高層設(shè)計中被廣泛采用。
另一方面，采用隔震方法減小地震能量的輸入，則可以降低結(jié)構(gòu)整體在地震作用下的破壞，但由于隔震通常不適用于高層結(jié)構(gòu)[2]，在一般多層中采用又會大幅提高成本，且相關(guān)規(guī)范不夠完善，因此在國內(nèi)應(yīng)用不多。
隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，規(guī)范要求隔震結(jié)構(gòu)相對于非隔震結(jié)構(gòu)的底部剪力減小50%，則可以將結(jié)構(gòu)的設(shè)防烈度降低一度進行常規(guī)設(shè)計[3]。因此，隔震設(shè)計的關(guān)鍵是增加隔震支座后結(jié)構(gòu)的底部剪力。
本文采用Abaqus，通過時程分析的方法，對上述隔震結(jié)構(gòu)的常規(guī)設(shè)計方法進行研究。
展開 ABAQUS在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用 附ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實例詳解下載
下載地址：ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實例詳解
Abaqus子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù) 附ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實例詳解文檔下載
“ 子結(jié)構(gòu)和子模型什么區(qū)別？如何使用它們？-通過2個工程案例學(xué)習(xí)Abaqus中的子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù)”
子結(jié)構(gòu)與子模型技術(shù)在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統(tǒng)有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術(shù)來降低求解成本。
子結(jié)構(gòu)
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結(jié)果傳遞和循環(huán)對稱模型
周期介質(zhì)分析
網(wǎng)格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當(dāng)?shù)乩眠@些抽象化建模技術(shù)可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結(jié)構(gòu)和子模型技術(shù)。
01
—
子結(jié)構(gòu)
在有限元分析里，子結(jié)構(gòu)也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎(chǔ)上消除了“整體單元”中保留節(jié)點以外所有節(jié)點的自由度；子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)矩陣（剛度、質(zhì)量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據(jù)需求恢復(fù)內(nèi)部求解。
展開 BCC點陣結(jié)構(gòu)梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學(xué)的方法對BCC結(jié)構(gòu)進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運算速度，為點陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結(jié)構(gòu)，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結(jié)果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 對某除塵設(shè)備進行有限元熱力分析，使用ABAQUS對整體結(jié)構(gòu)強度及熱膨脹變形值進行分析，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)加固及膨脹節(jié)選型 ￥15
煙道結(jié)構(gòu)
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結(jié)構(gòu)及其支座示意圖、除塵器支座設(shè)置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖
建立模型
由于進氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經(jīng)過計算滿足要求，本模型無需建立加強筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨建立出氣煙道模型，如圖3所示。
圖2 建立進氣煙道及除塵器殼體幾何模型
圖3 建立出氣煙道幾何模型
約束條件
進氣煙道支座及除塵器支座約束如圖4所示，其中標(biāo)記的為固定約束，未標(biāo)記的除塵器支座及煙道支座均為滑動約束。出氣煙道支座約束如圖5所示。
圖4 進氣煙道及除塵器支座約束
圖5 進出氣煙道支座約束
載荷：
（1）自重；
（2）經(jīng)過多次計算后得出的進氣煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-15000N，F(xiàn)Y=8000N，F(xiàn)Z=-15000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖6所示。
圖6 進氣煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
（3）經(jīng)過多次計算后得出的煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：載荷如下：FX=-33000N，F(xiàn)Y=18000N，F(xiàn)Z=-33000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖7所示。
展開 
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</figure><p class="ql-align-center">圖4-4 邊界條件的設(shè)置</p><h2>3.網(wǎng)格劃分</h2><p class="ql-align-justify">有限元方法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化，即對連續(xù)體進行離散化，利用簡化幾何單元來近似逼近連續(xù)體，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。所以有限元網(wǎng)格的劃分一方面要考慮對各物體幾何形狀的準(zhǔn)確描述，另一方面也要考慮變形梯度的準(zhǔn)確描述。為正確、合理地建立有限元模型，這里介紹劃分網(wǎng)格時應(yīng)考慮的一些基本原則。</p><p class="ql-align-justify">此模型的重點在要對模型進行分割，保證網(wǎng)格數(shù)量，網(wǎng)格密度，單元階次，單元形狀等吻合網(wǎng)格劃分的規(guī)則 。
展開 abaqus模擬磚泥結(jié)構(gòu)-三點彎受力 ￥19.89
所以研究其不同結(jié)構(gòu)形式對動態(tài)斷裂行為的影響是非常有必要和有意義的。本章受紅鮑魚殼體的“漿砌層合”微結(jié)構(gòu)啟發(fā)，如圖3-1通過建模軟件ABAQUS設(shè)計了不同結(jié)構(gòu)的漿砌層狀仿生復(fù)合材料，使用非線性有限元程序ABAQUS模擬了試樣在三點彎曲沖擊載荷下的動態(tài)斷裂行為，本文主要探討了硬質(zhì)材料長寬比、云母層數(shù)量對材料斷裂性能的影響。
圖4-1紅鮑魚殼體的“漿砌層狀”微結(jié)構(gòu)
1.2不同云母層數(shù)裂紋斷裂行為
本章研究了不同云母層數(shù)對斷裂行為的影響，對四個不同層數(shù)進行了數(shù)值模擬，不同層數(shù)的示意圖如圖4-2所示.分別控制云母片的層數(shù)為3，5，10，20。依次編號(a),(b),(c),(d)。邊界條件為保持試樣左右端固定，在試樣上方施加豎向均布荷載為100N，其余條件保持原有模型不發(fā)生改變，裂紋深度為5mm。
(a)云母片的數(shù)量為3層 (b)云母片的數(shù)量為5層
(c)云母片的數(shù)量為10層 (d)云母片的數(shù)量為20層
圖4-2不同云母片層數(shù)位置示意圖
1.2.1不同云母層數(shù)對應(yīng)力極值的影響
(a)云母片的數(shù)量為3層 (b)云母片的數(shù)量為5層
(c)云母片的數(shù)量為10層 (d)云母片的數(shù)量為20層
圖4-3 不同云母層數(shù)的應(yīng)力圖
圖4-3為3層，5層，10層，20層的Mises應(yīng)力圖，從圖中可以看出，當(dāng)模型頂端施加100N的均布壓力時，不同層數(shù)模型的應(yīng)力分布是相似的，即為兩端大中間小。當(dāng)分析每一層應(yīng)力云圖時發(fā)現(xiàn)上下兩側(cè)的應(yīng)力較大，中性層的應(yīng)力較小。并且可以很明顯的看出不同層數(shù)的模型有應(yīng)力滑移的趨勢，并且不同層數(shù)的模型隨著層數(shù)的增加應(yīng)力最大值逐漸減小。
展開 ABAQUS框架-土體結(jié)構(gòu)地震作用時程分析（包含上部框架結(jié)構(gòu)定義、柱下獨立基礎(chǔ)、土體模型） ￥20
l1357vl5uep.mp4
本模型計算框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的時程分析，模型建立了框架上部框架結(jié)構(gòu)包括梁、板、柱，柱下獨立基礎(chǔ)以及一定范圍內(nèi)的土體（定于無限元），包含了結(jié)構(gòu)-土體，即SSI模型，地震作用添加的是Elcentro波，通過該模型，可以學(xué)會簡單SSI（structure -soil interaction）模型的定義，地震作用的添加以及無限元的定義。通過學(xué)習(xí)該模型可類比分析地下結(jié)構(gòu)地層模型的地震作用時程分析，比如地鐵，地下通道，綜合管廊等。
TIM截圖20190218113315.png
