一直想做混凝土梁的均布荷载分析的有限元模型，但是模型的材料和荷载参数难以选择一直没有动手，最近看到一个例子正好可以练手，分析对象为一个长度3m，截面尺寸为0.1×0.2m的混凝土梁，为简化模型，不考虑底部和侧面的混凝土保护层。混凝土梁下部配有两根20mm直径的钢筋，钢筋为弹性钢筋，不考虑弹塑性。梁两端简支，上部受均布荷载0.3Mpa。如下图所示：

在选择材料参数时，选择混凝土参数的好坏直接影响结果的收敛性，在这里混凝土的弹性参数不再给出，给出混凝土的塑性参数设置，这里设置的比较简单，如下图所示：

混凝土参数设置

这里只设置混凝土的前四个参数，需要注意的是本文的分析单位为Mpa和mm。混凝土采用单元为solid65，钢筋采用的单元为link8。

下面建立混凝土梁模型，这里采用命令流中的BLOCK直接建立一个矩形块体，并选择下部的两个线赋予钢筋属性，并采用LMESH划分单元。如下图所示：

钢筋分配

之后全部选择所有的体，赋予混凝土的属性，由于钢筋已经划分，所以再次赋予属性时不会重复，形成一个钢筋混凝土梁。这里需要注意的是，可以采用先划分钢筋，再选择体赋予混凝土材料，也可以选择对混凝土块进行切分，之后再切分的公共边上的线赋予钢筋属性，并划分，这样可以建立比较复杂的钢筋笼模型，此处选择前者建立比较简单的钢筋混凝土梁模型，如下图所示：

整体网格

上图不是钢筋笼，而是整体网格模型，下面需要使用SFA命令或者GUI操作增加压力，之后SOLVE求解，由于是混凝土结构，求解起来也是颇费时间，这里采用了默认设置进行求解，没有对求解器进行设置，求解过程速度还行。

求解

求解完成之后使用PLNSOL和PLDISP就可以看到结果了，这里列出几个结果：

整体变形

第一主应力

第二主应力

YZ剪应力

最后要说明一下，ANSYS针对混凝土材料，专门给出了绘制开裂云图的命令，就是PLCRACK，可以使用这个命令查看各个裂缝的分布图，如下图所示：

裂缝分布图

APDL代码如下所示：