ANSYS钢筋混凝土（三）分离式建模（粘结滑移）
01 分离式建模方法（考虑粘结滑移）
半年没更帖子，最近有时间继续把坑补完。
上次介绍了ANSYS中模拟钢筋混凝土构件的分离式建模方法，钢筋和混凝土之间的相互作用关系是共节点。而实际上，钢筋与其附近的混凝土之间存在粘结-滑移的关系。
本文介绍下一种ANSYS中钢筋混凝土模拟的一种进阶方法——分离式建模（考虑粘结滑移）
粘结-滑移作用通过在重合的钢筋和混凝土节点上添加非线性弹簧combin39来考虑。这意味着在建立几何模型和划分网格时，需要注意以下两点：
① 混凝土梁体和钢筋需要分别建模（而非在梁体上切割出钢筋线体后赋值）。
② 混凝土梁体的节点位置需要和钢筋节点位置相重合（或接近），这意味着划分网格时，需要协调两者的单元尺寸。
混凝土与钢筋节点位置重合（或靠近）
对于钢筋混凝土梁，一般来说只需对纵筋考虑粘结-滑移作用。因此对位置重合的钢筋和混凝土节点，在梁截面的两个方向只须耦合其自由度，在纵向（纵筋方向）添加非线性弹簧Combin39即可。
其中，非线性弹簧的F-X属性即是钢筋混凝土粘结滑移关系（注意要乘以单元长度）。这个粘结滑移关系有大量可供参考的规范和文献，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下图所示的一根钢筋混凝土梁，使用考虑粘结滑移的分离式建模方法模拟，此次计算中不考虑箍筋的建模。
钢筋混凝土梁尺寸简图
有限元模型示意图如下：
钢筋混凝土梁模型示意图
核心的命令流是如何写一个循环，自动地对重合的混凝土和钢筋节点施加耦合作用和非线性弹簧单元：
!弹簧实常数定义
!定义的实际是F-X曲线上的关键点坐标（x，F）
!定义受拉钢筋粘结滑移模型
r,4,0,0,0.5E-2,10553.85,1.0E-2,16722.39
rmore,1.5E-2,20103.59,2.0E-2,21881.06,2.5E-2,22824.07
!rmore命令用于续行
rmore,3.0E-2,23287.51,3.5E-2,23211.92,4.0E-2,22123.47
rmore,4.5E-2,19133.97,5.0E-2,12940.87
!建立粘结滑移弹簧
allsel,all
nsel,s,loc,y,30
nsel,r,loc,x,30,120
nsel,u,loc,x,60,90
cpintf,ux,0.1
!耦合相邻距离为0.1内重合节点的ux自由度
cpintf,uy,0.1
!耦合相邻距离为0.1内重合节点的uy自由度
*get,cpmaxnum,cp,,max
!获取重合节点总组数
type,4
real,4
!声明弹簧单元的实常数，即F-x关系
*do,i,1,cpmaxnum
*get,n1,cp,i,term,1,node !获取第i组cp的第一个节点号
*get,n2,cp,i,term,2,node !获取第i组cp的第二个节点号
e,n1,n2
!在n1，n2节点之间建立单元（当前声明的单元即为弹簧）
*enddo
allsel,all
03 计算结果
采用分离式建模（粘结滑移）可以更加详细地考虑钢筋的作用。但个人认为在普通的钢筋混凝土构件计算中考虑粘结滑移作用多此一举，其极大增加了编程难度，但模拟的结果与“共节点”方法相差一般不大。
当然，若是你的研究课题中，钢筋和混凝土间的粘结-滑移作用本身就是重点或者参数之一，可以试试这种建模思路。
混凝土裂缝预测图（取半结构）
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