鋼筋混凝土構件
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
鋼筋混凝土構件的視頻教程
精品課程A39-鋼筋混凝土板梁柱滯回模擬（標準鋼筋混凝土構件建模視頻）
本課程為精品課程A39-鋼筋混凝土板梁柱滯回模擬（標準鋼筋混凝土構件建模視頻）。 適用對象： 全國各高校結構工程方向的研究生，尤其是課題與鋼筋混凝土板梁柱節點滯回模擬有關的。 課程亮點：非以往視頻的簡單介紹，核心步驟實操講解，各個環節，詳細介紹。干貨中的干貨，精品中的精品。1個多小時的講解，節約您半年的時間，直擊要害，尤其是課題遇到瓶頸，需要新idea的同學，適合購買。
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【典型案例02】Abaqus模擬子彈沖擊鋼筋混凝土構件的粘接滑移（cohesive）
通過該課程，你可以掌握： 1）基于abaqus的鋼筋混凝土構件建模； 2）采用cohesive模擬鋼筋粘接滑移； 3）子彈沖擊混凝土的顯式動力學分析； 4）Abaqus接觸設置。 以小見大，最經濟的開銷獲得最實用的技術
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ABAQUS鄰近點匹配算法批量建立連接器單元/非線性彈簧模擬鋼筋混凝土粘結滑移
因此研發了用于快速實現鋼筋混凝土構件中鋼筋與混凝土粘結滑移的ABAQUS GUI插件。該插件采用鄰近點匹配算法在鋼筋與混凝土間建立彈簧單元/連接器單元。鋼筋與混凝土間無需節點嚴格對應，無需反復調整網格。本插件無需安裝任何其他程序，并在ABAQUS CAE界面直接使用，操作簡單！ 簡介：同濟大學土木工程碩博團隊研發，用于快速實現鋼筋混凝土構件中鋼筋與混凝土粘結滑移的ABAQUS 插件。
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鋼筋混凝土構件的實例教程
1 引言
由于混凝土的低抗拉強度(low tensile strength)和低延伸性(low extensibility)，混凝土中出現裂縫是不可避免的。在持久狀況的使用荷載(service loads)下(持久狀況計算)，鋼筋混凝土結構中鋼筋承受的應力較低，除了因混凝土收縮和溫度變化而產生的裂縫外，受應力導致的開裂量非常有限。然而在鋼筋承受應力很高的情況下，特別是使用高強度的鋼筋時，在使用荷載下可能會出現一些明顯的裂縫。如果這些裂縫太寬，一方面會引起結構的破壞, 另一方面也會破壞結構的美感.
裂縫的出現可能導致鋼筋暴露在環境中，從而造成鋼筋的腐蝕。為了盡量減少這些不利影響，鋼筋混凝土結構的設計必須確保正常使用條件下的裂縫寬度保持在可接受的范圍內。除了美觀問題和可能的鋼筋腐蝕外，鋼筋混凝土構件的裂縫將導致構件的彎曲剛度(bending stiffness)顯著降低。因此在評估鋼筋混凝土構件的撓度時，有必要將裂縫的影響納入計算中。對于鋼筋混凝土受彎構件,《公路橋規》規定必須進行使用階段的變形和彎曲裂縫最大裂縫寬度進行驗算。
2 鋼筋混凝土的允許裂縫寬度
最大裂縫寬度取決于各種因素，包括裂縫的位置、長度和表面紋理以及周圍地區的照明條件等。Park & Paulay(1975)的研究指出可接受的裂縫寬度應在0.25mm到0.38mm之間. 后來發展的各種規范制定的裂縫容許值基本上在這個值域內.
展開 鋼筋混凝土構件抗扭性能的兩個重要衡量指標是：構件的開裂扭矩；構件的破壞扭矩。
2. 鋼筋混凝土受扭構件開裂前鋼筋中的應力很小，鋼筋對開裂扭矩的影響不大，因此，可以忽略鋼筋對開裂扭矩的影響，將構件作為純混凝土受扭構件來處理開裂扭矩的問題。
3. 實際工程中通常都采用由箍筋和縱向鋼筋組成的空間骨架來承擔扭矩，并盡可能地在保證必要的混凝土保護層厚度下，沿截面周邊布置鋼筋以增強抗扭能力。
4. 在抗扭鋼筋骨架中，箍筋的作用是直接抵抗受扭構件的主拉應力，限制裂縫的發展；縱筋用來平衡構件中的縱向分力，且在斜裂縫處縱筋可產生銷栓作用，抵抗部分扭矩并可抑制斜裂縫的開展。
5. 鋼筋混凝土矩形截面受扭構件的破壞形態為: (1) 少筋破壞; (2) 適筋破壞; (3) 超筋破壞; (4) 部分超筋破壞.
6. 縱筋的數量及強度與箍筋的數量及強度的比例(簡稱配筋強度比，以ζ 表示)對抗扭承載力有一定的影響。
7. 對鋼筋混凝土構件，《公路橋規》規定 ζ 值應符合0.6≤ζ ≤0.7，當 ζ >1.7時，取 ζ=1.7。
8. 抗扭箍筋必須做成封閉式箍筋，并且將箍筋在角端用135°彎鉤錨固在混凝土核心內，錨固長度約等于10倍的箍筋直徑。為防止箍筋間縱筋向外屈曲而導致保護層剝落，箍筋間距不宜過大，箍筋最大間距根據抗扭要求不宜大于梁高的1/2且不大于400mm，也不宜大于抗剪箍筋的最大間距。箍筋的直徑不小于8mm，且不小于1/4主鋼筋直徑。
9. 矩形截面鋼筋混凝土受扭構件的開裂扭矩，只能近似地采用理想塑性材料的剪應力圖形進行計算，同時通過試驗來加以校正。
10. 在純扭作用下，構件的裂縫總是與構件縱軸成45度方向發展。
11. 極限扭矩和抗扭剛度的大小在很大程度上取決于抗扭鋼筋的數量。
12.
展開 實際工程中最常遇到的是長柱，由于最終破壞是材料破壞，因此，在設計計算中需考慮由于構件側向撓度而引起的二階彎矩的影響。
9. 試驗研究表明，鋼筋混凝土圓形截面偏心受壓構件的破壞，最終表現為受壓區混凝土壓碎。
10. 在鋼筋混凝土偏心受壓構件中，布置有縱向受力鋼筋和箍筋。對于圓形截面，縱向受力鋼筋常采用沿周邊均勻配筋的方式。
相關參考:
鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)
鋼筋混凝土結構設計: 第二章(極限狀態設計)
鋼筋混凝土結構設計: 第三章(受彎構件正截面承載力)
鋼筋混凝土結構設計: 第四章(受彎構件斜截面承載力)
鋼筋混凝土結構設計: 第五章(受扭構件承載力計算)
鋼筋混凝土結構設計: 第六章(軸心受壓構件正截面承載力)
展開 目 錄：
第一章 緒論
1.1 鋼筋混凝土結構非線性分析的意義
1.2 鋼筋混凝土結構的有限元分析的特點與現狀
1.3 鋼筋混凝土結構有限元分析的發展趨勢
1.4 鋼筋混凝土結構非線性分析中的幾個基本概念
第二章 鋼筋混凝土結構材料的本構關系
2.1 概述
2.2 鋼筋的本構關系
2.3 混凝土的本構關系
2.4 鋼筋與混凝土之間的粘結
第三章 鋼筋混凝土結構有限元分析中的幾種單元
3.1 鋼筋混凝土結構極限元分析計算步驟
3.2 平面單元
3.3 桿系單元
3.4 聯結單元
3.5 鋼筋混凝土結構有限元模型的選擇
第四章 非線性有限元分析的計算方法
4.1 混凝土的開裂與破壞
4.2 有限元非線性方程組的解法
4.3 單元開裂和屈服后的處理
4.4 結構進入負剛度后的處理方法
第五章 鋼筋混凝土構件有限元分析
5.1 按桿系結構進行梁的有限元分析
5.2 鋼筋混凝土構件的荷載—撓度曲線計算
5.3 按平面應力問題進行梁的有限元分析
第六章 鋼筋混凝土框架結構有限元分析
6.1 基本假定與結構簡化
6.2 結構非線性計算模型
6.3 結構有限元非線性分析
第七章 鋼筋混凝土剪力墻結構有限元分析
7.1 概述
7.2 鋼筋混凝土剪力墻非線性有限元分析的基本理論
7.3 鋼筋混凝土剪力墻有限元分析實例
第八章 鋼筋混凝土結構動力有限元分析
8.1 動力分析的基本要求
8.2 動力方程及單元特性
8.3 動力特性的求解方法
8.4 動力反應的求解方法
8.5 動力系統的簡化方法
附錄 A 鋼筋混凝土剪力墻結構非線性有限元分析源程序
附錄 B 鋼筋混凝土構件裂縫及變形圖繪制
參考文獻
鋼筋混凝土結構非線性有限元理論與應用.part1.rar
鋼筋混凝土結構非線性有限元理論與應用.part2.rar
鋼筋混凝土結構非線性有限元理論與應用.part3.rar
展開 案例中承受爆炸荷載構件為剪力墻-預應力寬連梁鋼筋混凝土構件，構件有限元模型應用HyperMesh工具處理，鋼筋與混凝土單元共節點，模型概況，如圖1。本案例采用kg-mm-s單位制。
模擬預應力鋼筋混凝土結構的爆炸沖擊響應，需要分兩步處理：第一步，對構件施加預應力，模擬構件的穩態應力分布；第二步，進行預應力分布穩定時的構件抗爆模擬。其中，第二步針對預應力鋼筋混凝土構件進行的爆炸相關設置，見前貼<Ls-Dyna對鋼筋混凝土結構的抗爆模擬>，本文章主要介紹預應力，即預緊力的施加，及重啟動的相關設置。空氣及炸藥網格可用TCE工具處理（TCE使用方法見我的技術鄰免費課程<Dyna求解的工程爆破模擬教程>）。
Part1預緊力的施加-預應力鋼筋混凝土構件建立：
第一步，新建MAIN.k、ALE.K、BlastPoint.k、Boundary.k、EntitySet.k、Mode.k（搭建的模型文件導出Mode.k中）。復制材料卡片（提前寫好，或聯系博主索要）及計算控制卡片（聯系博主索要）到計算文件夾中，形成文件內容如圖2。文件解析見前貼<Ls-Dyna對鋼筋混凝土結構的抗爆模擬>。
第二步，將MAIN.k文件導入HyperMesh中（模型搭建如若不會，可以向博主索要學習資料），操作步驟見圖3。
第三步，為模型分配材料及屬性。
本例中構件模型及單元屬性按表1采用，混凝土單元材料模型添加材料侵蝕關鍵字*MAT_ADD_EROSION，材料與屬性需要依照圖4操作圖示，依次完成賦值。
第四步，生成預應力鋼筋截面上幾何點，操作步驟見圖5。
第五步，創建施加預應力的截面，二根鋼筋分別建立，操作步驟見圖6，注意進行預應力截面創建前，使Boundary.k文件置于當前，方法見前貼<Ls-Dyna對鋼筋混凝土結構的抗爆模擬>圖6。
展開 
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磨料與水均使用sph建模，磨料隨機分布在水中，占比30%，混凝土與鋼筋混合建模，可以輸出滾刀、巖石、鋼筋溫度，滾刀三向力等，該算例計算時間為30分鐘
<figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601/attachment/6591659150824865b9cbc53943e93220.png" style="display: inline-block
ABAQUS中的殼單元大家通常用于模擬鋼板等鋼結構，對于混凝土板殼，新手可能對內部的配筋方式，以及前后處理方法可能存在各種問題。實際上，ABAQUS提供了鋼筋混凝土板配筋的接口，這種“寫入式”而不進行直接建模的方法通常比較冷門且后處理相對不主流。今天喵星人就通過一個教程教你學會鋼筋混凝土殼單元的前處理與后處理。
0.前提
使用板殼單元的有限元模擬必須有兩個前提：
1、板殼力學及殼單元通常應用于一個方向尺寸遠小于另外兩個方向
1、 引言
本教學聚焦于土木工程中鋼筋與混凝土的粘結性能領域，通過 Abaqus 有限元分析軟件開展光圓鋼筋混凝土拉拔過程仿真建模實踐教學。課程以典型拉拔工況為對象，系統講解從幾何建模、材料定義、網格劃分到載荷施加及結果分析的全流程操作。
2、 幾何模型與材料參數
（1） 模型構建：
本教學中涉及的部件模型均通過 abaqsu軟件自帶的制圖功能繪制。鑒于課程核心聚焦于方法講解，因此不再展開闡述部件建模的具體操作環節
彈丸侵徹鋼筋混凝土。
參數化建模，可以調節配筋率。
本案例為LS-DYNA高級應用，使用S-ALE-FEM-DEM耦合算法計算鋼筋混凝土墻動態破壞及碎片云形成過程。
與FEM-SPH自適應轉化相似，失效后的單元轉為DEM粒子，模擬碎片云。
本案例完全由lsprepost建模。
如需詳細建模過程，請私信。
2026.3.29更新
以下材料本構，均為自己平時查看相關文獻以及幫助碩博研究生多輪測試模型總結出的材料本構參數，可以很好的適用于框架結構、框剪結構，剪力墻結構、冷卻塔、煙囪、水塔、橋梁等。鋼筋混凝土/巖石材料參數包含以下6中常用本構：（
1.*MAT_PLASTIC_KINEMATIC（MAT_003混凝土/鋼筋）自帶失效；2.*MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3_TITLE（
<p>本案例為LS-DYNA高級應用，使用S-ALE-FEM-SPH耦合算法計算鋼筋混凝土墻動態破壞及碎片云形成過程。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image
<p>卵形戰斗部頭部CRH=2，殼體材料為30CrMnSiNi2A 高強鋼，內部填充炸藥，設置延遲起爆時間為540us，侵爆載體參數詳見K文件。<span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">采用hypermesh與ANSYS/LSDYNA聯合仿真分析。</span></p><div contenteditable="false" width
1. 鋼筋模型類型
1.1 理想彈塑性模型
在Abaqus中，可以通過直接在塑性部分輸入屈服應力對應的屈服應變來定義理想彈塑性模型。例如，Q345B鋼材的屈服強度為345MPa，極限抗拉強度可以達到510-600MPa。在Abaqus中，可以取第一個點為(345,0)，第二個點可以設為(551,0.1)，使得兩個點之間的斜率為0.01Es（鋼材的彈性模量）。
1.2 雙折線模型
雙折線模型是鋼筋混凝土模擬中常用的一種簡化模型
