鋼筋混凝土建模
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-15
鋼筋混凝土建模的視頻教程
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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手把手教你ABAQUS鋼筋混凝土橋墩建模與滯回模擬
ABAQUS鋼筋混凝土橋墩建模與滯回模擬 ? ? ? ? 詳細講解ABAQUS中鋼筋混凝土結構通用建模方法，及滯回分析全部過程，手把手教你結構建模及本構計算。（課程持續更新中...） 課程主要內容 主要結果展示 購買課程后請及時下載課程相關附件及模型文件，請保護知識產權。
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鋼筋混凝土建模的實例教程
美國好幾位土木與結構的博士寫的，理論很深入，估計對大家進行鋼筋混凝土的建模會很有幫助。本人已經不搞這行了，現在把這個東西貢獻出來，希望對大家有所幫助！
鋼筋混凝土建模(Ansys).part1.rar
鋼筋混凝土建模(Ansys).part2.rar
利用大型通用有限元軟件ANSYS進行鋼筋混凝土結構的建模、計算分析、結果處理是目前針對鋼筋混凝土進行數值模擬的重要步驟。如何采用ANSYS進行鋼筋混凝土建模，能否把握有限元模型的可行性、合理性是將有限元理論應用到實際工程中較為關鍵的一環。
按照目前在建模中對鋼筋的處理方式，ANSYS鋼筋混凝土建模方法主要分為三種：整體式、分離式以及組合式，每種方法都具有不同的建模特點，現略做總結如下。
一、整體式建模
ANSYS采用Solid65單元來模擬混凝土,所謂整體式建模也即是在建模過程中，通過對65單元進行實常數的設置來考慮鋼筋對混凝土結構的作用。這種方法將鋼筋彌散于整個單元中，并視單元為連續均勻材料。與其他方法比較，整體式建模的單元剛度矩陣綜合了鋼筋和混凝土單元的剛度矩陣，并且是一次性求得綜合的剛度矩陣。
因此，在采用整體建模方法時，在建模之前，應首先求得單元各個方向的配筋率，并設置實常數，一般適用于體量較大，配筋比較規整的鋼筋混凝土結構。整體式建模所得計算結果對比實驗來講，其計算的開裂荷載誤差較小，但開裂荷載后的整體荷載位移曲線與實驗相比誤差較大。但采用整體建模方法的主要好處是能有效避免因為單元細分導致的應力奇異問題，有利于提高整體計算的收斂性性能。
二、分離式建模
與整體式建模方法不同，分離式建模是指在建模過程中，考慮鋼筋與混凝土的相互作用，分別選用不同的單元來模擬鋼筋和混凝土。一般而言，鋼筋采用線單元link8模擬，混凝土選用配筋率為0的素混凝土Solid65單元模擬。
由于采用不同單元建模，如果認為結構在受外部荷載作用時，鋼筋與混凝土在相互約束情況下會產生相對滑移，這時可以在鋼筋與混凝土之間添加粘結單元來模擬鋼筋與混凝土之間的粘結與滑移，一般采用非線性彈簧conbin39。
展開 鋼筋混凝土建模方法</p><p>LS_DYNA軟件支持一下三種鋼筋混凝土模型（參考于《TrueGrid和<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/2977" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(51, 51, 51);">LS-DYNA</a>動力學數值計算詳解》辛春亮、劉安陽編著）。</p><p>2.1. 整體式模型（簡稱PLAIN模型）</p><p>整體式模型忽略鋼筋，將鋼筋均勻地分散在混凝土中，等效近似為一種強度增強的混凝土材料，這種均質化模型容易快速建模，計算效率高，缺點是無法真實反映鋼筋的編排形式等對混凝土強度的影響。</p><p>2.2. 組合式模型</p><p>這種模型可在一種單元內分別考慮混凝土和鋼筋，兩種材料之間假定為無滑移粘接，變形協調一致，通過體積加權計算鋼筋混凝土材料模型的等效參數。組合式模型是對整體式模型的改進，但同樣作為等效模型，組合式模型也無法真實反映鋼筋的編排形式等對混凝土強度的影響。計算結果后處理時無法查看鋼筋和混凝土的相互位置關系、配筋率以及鋼筋變形破壞情況。</p><p>2.3. 分離式模型</p><p>分離式模型將鋼筋和混凝土模型分別用不同的單元來描述。根據鋼筋和混凝土是否共節點又可分為：</p><p><br></p><p>2.3.1. 共節點分離式模型（簡稱MERGE模型）</p><p>這種方式下鋼筋和混凝土之間完全粘接，鋼筋和混凝土必須同時采用拉格朗日或ALE類型。采用拉格朗日單元的共節點分離模型計算效率相對較高，缺點是建模復雜，混凝土網格受到鋼筋編排的制約。（先分別建模，然后節點merge處理）</p><p><br></p><p>2.3.2.
展開 Abaqus 光圓鋼筋混凝土拉拔案例教學 ￥9.99
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，重點圍繞仿真分析流程進行詳細拆解與演示。
圖1鋼筋部件（直徑為12mm，長度為500mm）
圖2 混凝土構件（長、寬、高均為150mm）
（2） 材料屬性：
定義混凝土和鋼筋的力學參數（如彈性模量、泊松比、屈服強度等），考慮混凝土材料的非線性特性以及鋼筋的塑性行為。同時，定義鋼筋與混凝土界面的粘結滑移參數。
圖3 C30混凝土材料屬性
圖4 鋼筋屬性構建
圖5 鋼筋-混凝土接觸屬性
（3） 網格劃分
對鋼筋與混凝土接觸界面附近區域進行局部網格加密，混凝土和鋼筋均采用采用 C3D8R：八結點線性六面體單元，減縮積分，沙漏控制。
圖6 混凝土網格劃分和單元類型
圖7 鋼筋網格劃分和單位類型
3、 分析步設置
分析類型：靜力，通用分析步中，設定分析時間長度為1。
圖8 設置分析步
6、 計算結果與分析
（1） 應力分布規律
1. 鋼筋應力：鋼筋在拉拔力作用下，應力從加載端向自由端逐漸減小，在界面粘結力的作用下，應力傳遞逐漸衰減。
圖14 鋼筋應力云圖
2. 混凝土應力：混凝土內部會產生徑向和環向應力，在鋼筋周圍一定范圍內應力較大，隨著距離的增加逐漸減小。
展開 混凝土梁建模很簡單，不再贅述，part部件圖如下：
對于縱筋和箍筋，現在part里面分別建一根鋼筋，然后在assembly里面陣列，組裝號以后，merge為一個part，如下：
可能要用到 assembly 里面的旋轉和移動命令：
混凝土材料定義：混凝土損傷塑性本構模型；
鋼筋，最簡單的二折線模型
單元劃分：Mesh模塊
Assembly模塊：通過定義參考點等移動，組裝：
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技術鄰推薦：
鋼筋混凝土結構非線性有限元在ANSYS中的分析
workbench中鋼筋混凝土梁，施加荷載后，鋼筋和混凝土分離
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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
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ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構建混凝土細觀結構，克服了傳統隨機分布模型與實際骨料沉降行為的偏差，更精準反映骨料在混凝土中的分布特征，可實現高骨料占比下的力學響應模擬，為混凝土損傷機理研究、材料參數標定及多尺度耦合分析提供可靠依據。本案例介紹在ABAQUS內建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。
混凝土細觀骨料堆積模型采用
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
1.1. 案例概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過程。橋梁主跨超過 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經過充分驗證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結果穩定可靠，可作為工程參考和教學示例的基礎模型。
該案例提供了完整的可運行文件
ABAQUS二維隨機多邊形骨料及界面過渡區（ITZ）的混凝土細觀建模研究，可有效揭示混凝土內部多相復合結構的力學響應機理。該模型能夠真實反映骨料隨機分布特征及ITZ對裂縫萌生與擴展的影響，為準確模擬混凝土損傷演化過程、預測宏觀力學性能提供理論基礎，對提升混凝土結構耐久性與安全性具有重要意義。本案例介紹在ABAQUS內建立多邊形骨料、界面過渡區（ITZ）、水泥砂漿基體多相材料混凝土細觀有限元模型。
本案例是通過ABAQUS對論文Study on the tensile and compressive mechanical properties of multi-scale fiber-reinforced concrete: Laboratory test and mesoscopic numerical simulation（https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.108852
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。
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。
