【原创】钢筋混凝土梁—钢筋-箍筋T3D2单元-基本建模实例~~

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 13:50:33

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-22 18:14 编辑

五月，冰城，窗外的紫丁香，绚烂的次第盛开了
明天，5月22日，就是俺加入aba版一周年的庆典了。

作为土木人，没为咱土木结构的刚进论坛的新人们做啥大的贡献。。。。

今日得闲，把最简单，也是搞混凝土结构人的入门必须课——一根简单的钢筋混凝土梁的建模过程详细介绍一下。

如有错误不妥之处，请高手拍砖；也请同行们多提意见.......

*************************************************************************************************************
简单介绍如下：
1、梁，截面尺寸：300mm*500mm，长度6m。混凝土保护层取20mm

2、混凝土：采用帮助文档 abaqus verification manual 2.2.24提供的本构模型数据，强度应该在C20-C30之间。

3、钢筋：
1）纵向受力筋：模型中代号Zongjin，梁上部配筋2根，梁下部3根直径20，HRB335；
2）箍筋，直径[email=8@200]8@200[/email]。模型中代号Gujin

4、模型采用的单位制：国际单位制，m，s，kg，pa ，N
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把模型的CAE文件、inp文件和ODB文件附在这里，若要有什么指教或者建议，明天回来再和大家探讨，周末了，天气很不错，出去看满大街小巷满座冰城的紫丁香花去了....

shanhuimin923 · 发表于 2011-1-16 22:48:50

楼主向您请教一下混凝土的弥散裂缝模型该怎么定义
332924113 发表于 2011-1-7 22:18

这个问题可以在论坛里搜索，相关的帖子应该不少；
还是非常建议您能够多看看帮助文档，里面讲的非常详尽；

如果前两者你都不想采纳的话，那就建议你去aba版的置顶贴里去下载N多相关的教材:链接如下：http://forum.simwe.com/thread-923999-1-1.html

Analyst · 发表于 2010-5-21 15:52:38

13# shanhuimin923

恩你的这个过程我全都走过，从embed到rebar，后来又从truss转到beam，还有预应力等。

我的计算也很简单，采用的也是帮助文档里面本构，只加了重力场，还有预应力。
可能是搞得太多的缘故。
我定义了如下东西：

1.是墩子跟桥梁之间的接触（话说我还不会定义显示的接触，全是在standard）
2.预应力

箍筋和预应力筋也是embed的，现在又加上了混凝土的damaged plastic，始终无法收敛，请教啊

接触abaqus才几个星期，基本操作都还不会。不知道有什么建议

Analyst · 发表于 2010-5-21 15:36:25

2# shanhuimin923

关于truss单元有待商榷

我验证过，因为truss单元不抗弯，所以对于跨度较大的梁，在跨中的位移较大。
而用beam单元则可以消除这个问题

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 13:53:41

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 14:42 编辑

模型一：
混凝土梁：实体solid单元，C3D8R，一次缩减积分实体单元。
钢筋均采用T3D2 Truss单元。

混凝土梁建模很简单，不再赘述，part部件图如下：

对于纵筋和箍筋，现在part里面分别建一根钢筋，然后在assembly里面阵列，组装号以后，merge为一个part，如下：

可能要用到 assembly 里面的旋转和移动命令：

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 14:06:22

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 14:39 编辑

混凝土材料定义：混凝土损伤塑性本构模型；
钢筋，最简单的二折线模型

单元划分：Mesh模块

Assembly模块：通过定义参考点等移动，组装：

Interaction模块，分别建立混凝土与纵筋，混凝土与箍筋之间的Embedded，下图：

（PS：其实，纵筋和箍筋也可以在一个part里面建成钢筋笼，然后作为一体,建立一个Embed到混凝土梁中.....，可以尝试一下。）

delicatesigh · 发表于 2010-5-21 14:51:36

绝世好贴，千斤顶！！！

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 14:57:21

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 16:17 编辑

加载计算：
先假若此梁为一悬臂梁（呵呵，可能作为悬臂梁，长度太长了点。。。），

先这么假定吧。

基本情况如下：

1、梁一段固定，一段施加集中载荷，采用位移加载。
2、在加载端，设置一刚片，采用离散刚体，与梁间tie连接，荷载加载刚片的参考点上，参考点取在刚片的中心。

下面这个是是定义的step：因为先加载的位移为6cm，我把增量步调的很小还是没有收敛，所以加载3cm时，依然采用这个增量步，这个可以根据收敛情况进行调节...

基本搞定，提交job，计算。。。。。下面是jobmanager和monitor截图：

结果：

lovomuch · 发表于 2010-5-21 14:57:55

绝世好贴，一直想这个工作，没有时间。就是这么一根梁我当初都花了好多好多时间来琢磨！多谢

zsq-w · 发表于 2010-5-21 15:13:55

正在学习斑竹的大作。弱弱的问下：
纵筋在混凝土内部如何分布？比如上面是2根纵筋，纵筋是间距是300/3 还是（300-20*2）/3？

下面3根纵筋是类似的分布吧？

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 15:19:51

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 15:30 编辑

7# zsq-w

梁的宽度是300mm，去掉两边的混凝土保护层厚度各为20mm，还剩下260,。

上面的两根间距是260mm，下面的三根之间的是130mm。

因为建模时T3D2单元只是一根线，没有钢筋直径的考虑，所以暂时可以这样....

嘿嘿嘿，哪个都不是。。。。

对于2根，间距=（300-2*20）/(2-1)=260；
对于3根，间距=（300-2*20）/(3-1)=130；

Analyst · 发表于 2010-5-21 15:32:19

求混凝土本构

大牛把你的混凝土本构关系发上来LOOK一下可否

小弟算一个桥梁用了abaqus的本构都没法收敛

Analyst · 发表于 2010-5-21 15:34:10

我的模型跟你的区别在于我还加了一个预应力钢精

求混凝土本构

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 15:41:47

11# Analyst

我一般是用钢筋层，这儿只是举个例子，说一下大致的建模过程，欢迎讨论,交流，指正。。。。

代表aba版感谢您~

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 15:43:07

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 15:45 编辑

9# Analyst

我也不是什么。。。大牛

，惭愧惭愧...

混凝土的本构，我采用的帮助文档里的，在前面介绍的时候已经说明了....

不收敛未必合本构有关，就这个简单的梁，我现在正在计算，刚才加了6cm的位移荷载，怎么都不收敛，改为3cm就收敛了。

特别是隐式分析，结构单元破坏，出现大的变形的时候，也是不收敛或者很难收敛。

建议你改用一下显式分析计算试试....

lovomuch · 发表于 2010-5-21 15:47:42

后面还有加载希望楼主上完!

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 15:48:58

14# lovomuch

嗯！~
我也是一边建模，一边调试，一边上传，所以加了个直播中.....

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 16:19:52

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 16:29 编辑

呵呵，貌似桥梁的我也不懂，我接触比较多的也就钢筋混凝土框架结构。

要不你再问问真正的大牛们。

还有，你去 置顶帖老版主帖子汇总里看看，里面大约在4#， Lxcad版主里关于桥梁的接触的帖子非常不错：

链接：http://forum.simwe.com/thread-932426-1-1.html

zsq-w · 发表于 2010-5-21 16:31:11

17# shanhuimin923

在dang和郭嘉的英明领导下，我终于学会embed啦。
感谢dang，感谢郭嘉！

shanhuimin923 · 发表于 2010-5-21 16:41:16

本帖最后由 shanhuimin923 于 2010-5-21 16:49 编辑

对了，特别说明一下：
混凝土梁长度6m，减去保护层20*2后，还剩5.960m，这样纵筋长度5.960m。

箍筋间距：中间的都是200，两头的是180...一共是5.960m....

Analyst · 发表于 2010-5-21 16:50:57

17# shanhuimin923
万分感谢

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