钢筋混凝土柱(钢筋Rebar Layer)及剪力-弯矩输出

这个小实例的基础上的，仍然是针对 初学者 的小实例，
【模型简介】：
1、混凝土柱子，截面尺寸500mm*500mm，高度4.5m；混凝土保护层厚度取20mm；
2、荷载，在顶部施加F=5000N的集中力；在柱子顶部 建立参考点，与柱子Coupling 耦合，以施加荷载。
3、材料属性：假定混凝土和钢筋均处于弹性阶段；材料属性定义时只输入 密度，弹性模型E和泊松比；
4、钢筋配筋，8根，HRB335钢筋，直径20mm；采用Rebar Layer 箱型截面钢筋层，并Embed到混凝土实体单元中。
5、输出荷载-位移曲线：在History Output中输出施加荷载点的集中力CF和位移U，后处理绘制出荷载-位移曲线；
6、剪力和弯矩的输出：采用Standard implicit 隐式计算，在INP文件进行*section print，将剪力和弯矩输出到 dat文件。
模型建立：Rebar Layer
1、建立part：混凝土实体，钢筋层三维shell建模（ mesh中划分网格时采用的是surface单元），如下图



2、材料属性：混凝土的材料属性定义详见开头链接里的小实例，在此不再赘述；
下面主要说一下钢筋层Rebar layer 如何建立：
1）创建钢筋的材料属性；
2）创建截面section ——选择shell—surface
3) 在弹出的 Edit section，定义 Rebar Layers，详细如下图



Area per bar:直径20mm的截面面积：314.2mm2；
space：纵筋的间距230mm；
Orientation Angle：纵筋方向与1-方向X轴的夹角90
然后进行
mesh网格划分，混凝土和钢筋均采用二次完全积分单元（划分网格时，钢筋层采用的是surface单元）
Assembly模块，运用旋转和移动，定义参考点，进行定位，组装。
Interaction模块，进行钢筋和混凝土实体的Embed。
上述三项操作，在本贴一楼开头，链接里面的实例帖子，均有图文并茂的详述，在此不再赘述。




在 Step模块，定义好施加载荷的分析步，
就可以 在Load模块对柱底进行约束，在柱顶施加集中力了。
为了防止应力集中， 本例中采用参考点与实体单元耦合约束 Coupling，在参考点上施加F=5000N的集中力。
在Interaction模块，创建Coupling 耦合约束，如下图。

施加集中力——参考点与实体单元耦合约束Coupling Kinematic Coupling：
当约束全部6个自由度时，被约束的区域就变为刚性的，此区域上的各节点之间的相互距离保持不变，各节点与参考点的距离也保持不变。但并不是说此区域上的各节点的位移都等于参考点的位移，例如如果参考点在原地旋转一定角度（u1,u2,u3都为0），则被约束的区域也随之旋转，此区域上每个节点的u1,u2,u3都不为0。
Distributing Coupling：
对受约束区域上各节点的运动进行了加权平均处理，使此区域上受到的合力和合力矩与施加在参考点上的力和力矩相等效。换言之，Distributing Coupling允许受约束区域上的各部分之间发生相对变形，比Kinematic Coupling中的面更柔软


输出荷载-位移曲线 输出荷载-位移曲线：在Step-Output里面定义History Output：CF，U；


后处理Visualization模块中，Result-History Output：下图