ANSYS钢筋混凝土梁计算

ANSYS

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:

模型尺寸

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

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

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

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

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

整体变形

第一主应力

第一主应力

第二主应力

第二主应力

YZ剪应力

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

裂缝分布图

APDL代码如下所示:

模型为测试模型,APDL代码不公开,如有需要请留言。

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一条评论

  1. CIPAUL   •  

    楼主可以发我一下APDL代码吗?最近我论文在研究这方面的知识,很急需你的帮助!谢谢!

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