ansys workbench钢筋混凝土建模方法

2024干杯!

更新晚了点，最近忙于加固项目，所以优先学习了下WB钢筋混凝土模拟方法，奈何资料太少，所以更新拖了两周。

首先说明下，比较少接触钢筋混凝土的理论分析或试验，本文主要是一个学习的过程，可能很多说法存在问题，但是本文所提及的模型都是一步一步做过的，数据也是尽可能的准确，如有错误，欢迎指正。如果某个模型较多人感兴趣，再出一期详细的。

参考文献：1、周炬《Ansys Workbench有限元分析实例详解》2、公众号：搬砖2号叉会腰3、公众号：ansys结构院4、ansys官方、YouTube等资料。

本文小结:

1、 Mw或DPC+HSD模型，可以说是官方首推的方法，workbench最适用的方法，其solid185和solid186(混凝土)和reinf单元（钢筋）完美适合用（workbench 2020r2以后版本推出，钢筋采用此单元，钢筋与混凝土节点自动耦合），和《混规》GB50010的本构模型相比，DP模型区分了弹性段，强化段，软化段，残余应力段。未屈服前按照弹性材料处理，屈服后根据用户选择的HSD模型进行计算。中国规范中在峰值拉压应变前后本构模型为幂函数，HSD模型中的Expotential HSD和中国规范为接近，实际中既可以采用指数函数的HSD也可以采用线性的HSD来进行计算。方法1是王新敏老师推荐的方法。

2、损伤-塑性微平面模型（CPT215单元）在模拟混凝土软化、下降段方面，优于solid65（压根就没有），Mw或DPC（通常采用solid185、186），之前看到一个消息，说官方不建议在wb中使用，但是我用WB2024R1测试，没啥问题，可以与renif单元联合使用，相比方法1，需要在WB中插入命令流。其最大的缺点是涉及12个参数，很容易调对一个行为，另一个行为出错。

3、 MISO或BISO模型（SOLID65单元）以Willam-Warnke理论为主，可考虑混凝土开裂和压碎行为，可采用分离模型和整体式模型，为钢筋混凝土结构的分析提供了手段，比较老牌的方法，比较靠谱。但该单元计算分析的收敛问题很让人头痛，尤其在荷载-位移曲线水平段和下降段时。只支持与link180单元一同使用，钢筋与混凝土单元需要共节点，因此复杂结构，网格划分存在一些难度。

4、粘结滑移的模拟，钢筋采用link单元，混凝土采用solid185单元，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，难度在于本构。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，若研究课题中，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。本文不提及，有兴趣的可以交流。