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（1）建立三維實體的螺栓模型，包括螺紋結構；（2）建立三維實體的螺栓模型，忽略螺紋結構；（3）建立三維實體的螺栓模型，由Abaqus自帶的螺紋接觸定義方式設置螺紋接觸；（4）利用梁單元或者桿單元模擬螺栓。本次以梁單元模擬螺栓為例，簡單闡述其應用。

有限元模型介紹 有限元模型如下圖所示：有限元模型 支座采用C3D8R單元模擬，螺栓采用梁單元模擬，梁單元半徑為10mm，鋁合金采用理想彈塑性本構，材料屬性如下圖所示： 材料屬性 為簡化計算，采用半結構分析，支座底部為固定約束，右側為對稱邊界條件： 邊界條件 采用梁單元模擬螺栓，螺栓與螺栓孔采用coupling

<p>Abaqus常用螺栓連接簡化建立一般采用“螺栓頭部耦合近似+螺栓牙部耦合近似+參考點剛性梁單元連接”的方式，為方便工程簡便操作，本文提供插件：螺栓頭部耦合建立插件“buildCouplingByPointAndEdgesLoopStep”、牙部耦合建立插件“buildCouplingByOnlyFacesLoopStep”、剛性梁插件“boltOn2RP”。

本章選用abaqus有限元軟件進行建模分析，螺栓或鉚釘單元為實體單元C3D8R，其余均選擇abaqus2019新開發的實體殼單元CSS8，具體有限元模型見圖3。連接板件之間的接觸和螺栓與連接板件之間的接觸選擇有限滑移的面-面接觸以保持較大的滑移。螺栓或鉚釘的預緊力通過“Bolt load”對螺栓中間面進行施加。

圖 8 接合處的變形等高線圖 圖 9 粘結接觸的接觸狀態圖總結：本案例闡述了螺栓預緊力建模的流程，并對比了有無螺栓預緊力情況下的仿真結果。施加螺栓預緊力能夠提升結構整體性、優化應力分布并提高節點剛度。【點擊下方查看案例視頻】

為協助接觸面網格的 對齊，另外創建了轉向座“域”（見下圖青色），可簡化接 觸工作。這個部件在Abaqus內通過固連接觸連接到轉 向體其它部分。為模擬螺栓裝配流程而創建內套和轉向接頭座之間的虛 擬螺栓。套中心承受外部工作負載。鋁和鋼的非線性壓 力-應變曲線導入AFC進行非線性分析。接觸對和螺栓張 力都在AFC中創建。

針對一個實際工程結構，可能會包括很多焊接、螺栓連接或者鉸接，為了減小建模工作量，我們常常會對模型做簡化處理，比如在abaqus中我們可以用beam梁單元模擬螺栓連接，用cweld模擬焊接或者使用Coupling+Connector+Coupling組合，這里的Connector包括Translator、Cylindrical、Hinge、Axial和Beam等；使用插件可以大幅度縮短我們建連接器所用時間

橫桿與腹板鉸接處采用直徑為12 cm的半圓鋼板與鋼梁腹板處由鋼梁單位加工焊接而成，鋼板厚度1 cm。斜桿與腹板鉸接處采用直徑40 cm的1/4圓形鋼板與鋼梁腹板和下翼緣拐點處由鋼梁單位加工焊接而成，鋼板厚度1 cm，均采用M24螺栓與橫桿連接。在工字鋼與鋼梁直接接觸不密貼部分采用兩個木楔從工字鋼兩側塞緊。搭建完成的鋼板組合梁現澆托架結構如圖1所示。

本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結構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構。

中叫“coup kin”，體現一種剛性的連接行為Rbe3也代表一種特殊的多點約束方式，simulation中叫“分布”，ansys中叫“rbe3”，abaqus中叫“coup dis”，體現一種柔性的連接行為當然，用來模擬綁定連接行為的方式還有很多，比如分布式的rbe2，分布式的rbe3，梁單元等等，本文僅對常用幾種進行探討，在探討的過程中大家自然可以感受到為什么會有這么多方式對比計算

圖4是為螺栓截面建立的草圖。 （3）有了螺栓截面的草圖，接下來應用曲面工具中的平面工具按鈕，為螺栓零件區域建立截面模型。 圖5 如圖5所示，利用平面工具，根據草圖2生成了螺栓零件的截面模型，這時，在曲面實體下有了相應的截面實體列表。 圖6 重復新建草圖→平面工具過程完成全部6個零件截面建模，結果如圖6。

模型建立 首先，需要建立鋼筋混凝土梁的幾何模型。可以使用 Abaqus/CAE 中的建模工具，或者導入其他 CAD 軟件創建的模型。 然后，定義材料屬性。對于混凝土，可以選擇合適的本構模型，如混凝土損傷塑性模型。對于鋼筋，可以采用彈塑性本構模型。 接下來，設置鋼筋和混凝土之間的接觸關系。

[3]王守晗.預制裝配式混凝土構件鋼筋約束漿錨搭接試驗研究[D].西安：西安建筑科技大學，2018.文件.7z

本案例聚焦于論文第 4 章雙鋼板 - 混凝土組合梁的建模復現，旨在通過 ABAQUS 有限元分析軟件，對組合梁抗剪性能進行數值模擬。需特別說明的是，本次復現僅涵蓋建模過程教學，不涉及曲線擬合內容。