ansys在钢筋混凝土结构分析中的应用

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1、第35卷第20期山西建筑Vol.35No.20·54·2009年7月SHANXIARCHITECTUREJul.2009文章编号:100926825(2009)2020054202ANSYS在钢筋混凝土结构分析中的应用闫玉峰摘 要:结合钢筋混凝土结构的工作特性,讲述了利用大型有限元计算软件ANSYS进行钢筋混凝土结构分析的全过程与相关技巧,以合理地运用ANSYS模拟钢筋混凝土结构,从而推广ANSYS的应用。关键词:ANSYS,钢筋,混凝土,结构分析中图分类号:TU375文献标识码:A  作为世界

2、商业有限元软件的杰出代表,ANSYS软件友好的变引起的材料非线性、大位移引起的几何非线性、混凝土开裂和交互式操作界面,集多领域计算于一体的强大功能,在我国吸引压碎引起的非线性等多种混凝土的材料特性。了越来越多的用户,土木工程是ANSYS软件的一个主要应用领在使用Solid65单元时,一般需要为其提供如下数据:域。但在应用ANSYS软件进行钢筋混凝土结构分析时,由于结1)实常数(RealConstants):定义弥散在混凝土中的最多三种构自身存在的复杂因素如:1)混凝土是复合材料,材料的均质性钢筋

3、的材料属性,配筋率和配筋角度。对于墙板等配筋较密集且较差,应力应变关系成明显的非线性;2)混凝土抗拉强度很低,在均匀的构件,一般使用这种整体式钢筋混凝土模型。如果采用分通常情况下钢筋混凝土结构总是带裂缝工作的,裂缝的存在使得离式配筋,那么此处则不需要填写钢筋实常数。结构的分析大为复杂;3)钢筋和混凝土作为两种性质迥异的材料2)材料模型(MaterialModel):在输入钢筋和混凝土的非线性在一起工作,引起了复杂的共同作用问题等,合理地运用ANSYS材料属性之前,首先必须定义钢筋和混凝土材料在线

4、弹性阶段分模拟钢筋混凝土结构仍然是一项富有挑战性的任务。析所需的基本材料信息,如:弹性模量,泊松比和密度。本文结合钢筋混凝土材料的工作特性,从模型建立到非线性3)数据表(DataTable):利用数据表进一步定义钢筋和混凝计算再到结果分析的全过程讲述了利用ANSYS进行钢筋混凝土土的本构关系。对于钢筋材料,一般只需要给定一个应力应变关结构分析的方法与技巧,并以一钢筋混凝土简支梁为例,说明了系的数据表就可以了,譬如双折线等强硬化(bilinearisotropic其的具体应用。hardening)

5、或随动硬化模型(kinematichardeningplasticity)等。而1 单元的选用及定义对于混凝土模型,除需要定义混凝土的本构关系外,还需要定义混凝土材料的破坏准则。1.1混凝土单元———Solid65在ANSYS中,常用于定义混凝土本构关系的模型有:ANSYS中提供了上百种计算单元类型,其中Solid65单元是1)多线性等效强化模型(Multilinearisotropichardeningplas2专门用于模拟混凝土材料的三维实体单元。该单元是八节点六ticity,MISO模型)

6、;面体单元,每个节点具有三个方向的自由度(UX,UY,UZ)。在普2)多线性随动强化模型(Multilinearkinematichardeningplas2通八节点线弹性单元Solid45的基础上,该单元增加了针对于混ticity,MKIN模型);凝土的材性参数和组合式钢筋模型,可以综合考虑包括塑性和徐际工作中混凝土掺合料脱模剂,粉刷层等因素都会影响实际碳化矿粉及粉煤灰的,28d回弹时,表面能弹出一个坑,再加上碳化深深度的测定,要认真加以区别,防止“假碳化”产生的误判。度,强度偏低较大,根本无

7、法体现混凝土实体的真实强度。因此,8注意混凝土回弹值的修正一定要结合泵送混凝土的测区混凝土强度换算值进行修正,这样才能符合实际强度。当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土的浇筑总之,在使用回弹法检测混凝土抗压强度过程中,要掌握操侧面时,一定要先按非水平状态,对回弹值进行角度修正,再对修作方法,加强检测人员的职业道德素养,提高检测责任心,检测人正后的值进行浇筑面修正,这种先后修正的顺序不能颠倒,不然员素质,只有这样,才能把我们的检测工作提高到一个新水平。会造成计算错误,影响对混凝土强度的推定

8、。特别要注意的是泵参考文献:送混凝土的回弹值的修正,由于它流动性大,粗骨料粒径较小,砂[1]李建.浅析回弹—钻芯修正法检测混凝土抗压强度[J].率增加,混凝土的砂浆包裹层偏厚,表面硬度较低,因此,所测得山西建筑,2008,34(1):87288.的数据基本偏低,例如,我经常在工地回弹,测得在混凝土中加入AttentionproblemsinconcretecompressivestrengthtestbasedonreboundmethodANDong2yanAbstract:Theauthor

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