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[分享]abaqus混凝土简支梁分析

发表于2018-03-13    319人浏览    0人跟帖    筑龙币+50  复制链接  只看楼主

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臭脾气

abaqus混凝土简支梁分析_1

1. 问题描述

        利用ABAQUS有限元软件分析一个如图1所示的钢筋混凝土适筋梁受力特性。为防止混凝土梁局部受压破坏,在支座和受力点处设置厚度为6mm的钢垫片。梁截面尺寸如图2所示。

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图1 梁的立面尺寸                     图2 截面图


材料特性:

1、混凝土:抗压强度fc=2.4e7N/m2,抗拉强度ft=2.46N/m2

2、钢筋:弹性模量E=1.9e11N/m2,泊松比μ=0.3,屈服强度fy=2.1e8N/m2

3、垫块:弹性模量E=2.1e12N/m2,泊松比μ=0.3

本节主要介绍部件的创建、材料属性的建立和模型的装配。


2. 创建部件

2.1 创建混凝土部件

        点击左侧工具栏中的,弹出Create Part对话框,如图3所示。在Name选项后输入beam,将Modeling Space(模型所在空间)设为3D(三维),Shape设为solid(实体)。TYPE选择Extrusion(拉伸),Approximate size项后输入3,保持剩余参数默认值不变。点击Continue,进入二维绘图界面。

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图3 Create Part对话框

      

  在绘图区绘制如图4所示的二维几何模型,并使用左侧工具区的对部件二维模型进行尺寸标注。

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图4 beam部件二维几何模型尺寸

       

 在绘图区点击鼠标中键,弹出Edit BaseExtrusion对话框,Depth(拉伸长度)项中输入0.15,点击OK。绘图区显示混凝土梁的三维模型,如图5所示。

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图5 混凝土部件三维模型


2.2 创建垫片部件

        利用相同的方法建立垫片部件,垫片部件二维几何模型如图6所示,三维几何模型如图7所示。

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图6 垫片部件二维几何模型


    

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图7 垫片部件三维几何模型


2.3 创建钢筋部件

        与混凝土和垫片部件不同,钢筋部件Shape设为wire(线),TYPE选择Planar,钢筋部件尺寸如图8所示。

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图8 钢筋部件几何尺寸


3. 创建材料和截面属性

3.1 创建材料

1)混凝土本构关系

        定义混凝土的密度、弹性模量、泊松比及混凝土损伤塑性模型中的塑性特性、压缩特性和拉伸特性。

abaqus混凝土简支梁分析_10

(a)                             (b)                           (c)

 

abaqus混凝土简支梁分析_11

 

(d)                     (e)

图9 混凝土材料特性


2)钢筋本构关系

根据实际情况定义钢筋的密度、弹性模量、泊松比和塑性特性。


3)垫块本构模型

垫块材料性能只需定义质量、弹性模量和泊松比。


3.2 创建截面属性

        混凝土和垫片截面Category(种类)设为solid,type设为Homogeneous(均质),材料根据实际选择。钢筋截面Category(种类)设为beam,type设为Truss(桁架单元),材料选择钢筋,横截面积根据钢筋型号确定。

3.3 给部件赋予截面属性

分别将定义好的截面属性赋给相应的部件。


4. 定义装配件

        在环境栏的Module(模块)列表中选择Assembly(装配)功能模块。

使用移动、旋转、阵列等工具,完成如图10所示的装配体。

abaqus混凝土简支梁分析_12

图10 装配完毕的模型


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