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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。

3、 MISO或BISO模型（SOLID65單元）以Willam-Warnke理論為主，可考慮混凝土開裂和壓碎行為，可采用分離模型和整體式模型，為鋼筋混凝土結構的分析提供了手段，比較老牌的方法，比較靠譜。但該單元計算分析的收斂問題很讓人頭痛，尤其在荷載-位移曲線水平段和下降段時。只支持與link180單元一同使用，鋼筋與混凝土單元需要共節點，因此復雜結構，網格劃分存在一些難度。

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。

例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數值模擬對比研究表明，將鋼筋通過實體單元建模，并在實體鋼筋和混凝土梁連接界面設置相應粘結本構，可以更真實地模擬鋼筋混凝土梁內部的實際受力狀態。2.2 損傷塑性模型Abaqus中的混凝土損傷塑性（CDP）模型能夠描述材料在循環加載和動態加載條件下的力學響應。

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。

image_process=/format,webp/quality,q_40" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202506/attachment/d3e5927b73804498953f95fc22f381e7.gif"> </figure> </figure><p><br></p><p>此算例融合了鋼筋/混凝土分離式建模（beam-solid

1.鋼筋混凝土結構有限元分析中的模型　　鋼筋混凝土結構不同于一般均質材料，它是由鋼筋和混凝土兩種材料構成的，一般鋼筋是被包圍在混凝土之中，而且相對體積較少，因此建立結構有限元模型需考慮這些特性。構成鋼筋混凝土結構的有限元模型主要有以下三類：1.1　分離式模型　　分離式模型把混凝土和鋼筋作為不同的單元來處理，即混凝土和鋼筋各自被劃分為足夠小的單元。

<ol><li>建立鋼筋及混凝土模型，其中鋼筋與混凝土采用一體式和分離式建模兩種，前者鋼筋和混凝土采用共節點連接，后者鋼筋和混凝土采用關鍵字耦合，具體對比兩種模型的差異；</li><li>本模擬采用三點式彎曲，兩個支柱為剛體，提供剛性支撐，重錘賦予較大的質量，設置下壓行程，求解時間設置為1s;</li><li>具體建模展示如下：</li></ol><p><img src="https://public.fangzhenxiu.com

然而，鋼筋和混凝土之間的耦合并不是簡單的合并，多位學者專門通過拔拉試驗研究鋼筋和混凝土之間的粘結滑移，通過設置二者交界面處的牽引分離本構模型更好地模擬鋼筋混凝土梁內部的實際受力狀態。下面針對以上三種模型進行建模，并進行對比分析。【模型信息】矩形梁截面尺寸b×h=300mm×400mm，混凝土梁長2m，計算長度1.9m，混凝土強度等級為C50。

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。

對于鋼筋混凝土梁三點彎曲模型而言，整體模型較為簡便，可直接通過ls-prepost生成混凝土梁及鋼筋（分離式或共節點）。 主要技術參數是通過BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來控制鋼板的強制位移來使混凝土梁充分受力，同時也需要對支撐板與梁之間的接觸進行合理設置。

如下圖所示，模型采用局部雙軸方法建模。采用雙線性位移插值的四節點（四高斯點）薄膜單元來表示帆、梁、板、臺架接觸層和振動臺。附加質量由相同類型的有限元建模，以考慮旋轉慣性。平臺有四個支座，每個支座的剛度采用通過混凝土塊進行的試驗預估的剛度。采用雙節點桿式構件表示垂直向和水平向的鋼筋。模型中沒有顯示橫向鋼筋，假定鋼筋與混凝土完美粘結。

三、總結1、對ABAQUS做節點擬靜力試驗數值模擬的4種方法進行建模分析，可應用于鋼筋混凝土節點、ECC節點、再生混凝土節點、等同現澆的裝配式節點等。2、梁單元不僅計算時間較短，而且計算結果也與試驗結果吻合較好。3、超自由度單元由于考慮了節點區的剪切變形與粘結滑移，所得捏縮效果最好。4、實體單元計算受網格、本構長短、損傷因子等眾多參數的影響，計算結果會有差異。

</p><p>通過此案例，能夠完全掌握如下數值計算要點：</p><ul><li>Load_Blast爆炸工程載荷加載設置；</li><li>&nbsp;鋼筋混凝土不共節點分離式建模方法；</li><li>梁單元和實體單元的耦合算法設置；</li><li>混凝土損傷參數查看方法；</li><li>鋼筋<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/4700" rel="noopener

工況介紹4000噸履帶吊一側履帶下方有一外徑2.2米的，壁厚220mm、每段5m長的企口式鋼筋混凝土管道。3. 有限元計算分析3.1 建模本校核中采用ABAQUS建模。

案例六:某鋼筋混凝土結構分析 1、工程背景 鋼筋混凝土結構在建筑和部分機械結構中經常被用到，鋼筋布置不合理會使得結構在載荷影響下（例如恒定靜載，沖擊載荷，地震載荷等）發生脆性斷裂。所以，對于混凝土和鋼筋的力學性能研究非常重要。