ANSYS中螺旋箍筋的建模

ANSYS中螺旋箍筋的建模

近日，有不少同学向水哥咨询螺旋箍筋的相关问题，今天终于忙里偷闲，得一闲暇下午，趁空与大家分享下ANSYS中螺旋箍筋的建模方法。

        螺旋箍筋可以分为矩形螺旋箍筋以及圆环螺旋箍筋，两者建模思路一样，相对来讲，圆环螺旋箍筋建模会稍微比较繁琐一点，这里水哥就以圆环螺旋箍筋建模为例，说说其建模方法。

        本文案例如下：

        某圆柱，直径1000，长度2550，采用C40混凝土，HRB400钢筋，配置螺旋箍筋，间距为150，保护层厚度为50，试采用ANSYS建立该柱有限元模型。结构几何模型如下：

        建模思路以及注意的几个关键点：

一、总体建模思路与常见的通过划分几何线形成钢筋单元不同，螺旋钢筋建模通过节点建立单元的方式形成钢筋单元。

二、建模坐标系为柱坐标系。

三、确定每一半圈钢筋的划分段数，并根据划分段数确定整体模型的竖向划分段数。

四、定义数组，通过位置坐标获取在特定位置处的节点编号，存入数组。

五、建立相应的钢筋单元。

        螺旋箍筋的建模需要一定的编程基础，限于篇幅，本次仅仅罗列出关键地方的命令流，并进行一定的讲解。

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finish

/clear

/prep7

et,1,solid65

et,2,link8

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材料、实常数定义

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!建立外圈混凝土，并切分出纵筋线

cyl4,,,450,,500,360,2550

wprota,,,90

*do,i,1,10

wprota,,18

vsbw,all

*enddo

wpcsys,-1

!==============

!按照150距离内切分为10份的方法切割出轮廓

!保证后续划分网格时在我们需要的位置有结点

wpoffs,,,150

vsbw,all

wpoffs,,,150

vsbw,all

*do,i,1,13

*do,j,1,10

wpoffs,,,15

vsbw,all

*enddo

vsel,u,loc,z,0,150*i+300

*enddo

wpoffs,,,150

vsbw,all

wpcsys,-1

allsel,all

!============

!建立内部混凝土柱，并进行布尔运算

cyl4,,,,,450,360,2550

vglue,all

!============

!=============

!选择端部箍筋线，划分网格

csys,1

lsel,s,loc,z,150

lsel,a,loc,z,2400

lsel,r,loc,x,450

latt,2,2,2

lesize,all,15

lmesh,all

!===================

!选择纵筋线，划分网格

csys,1

lsel,s,loc,y,0

*do,i,1,19

lsel,a,loc,y,18*i

*enddo

lsel,r,loc,x,450

latt,2,3,2

lesize,all,15

lmesh,all

!==================

!进行体划分

vatt,1,1,1

esize,15

vsweep,all

!==================

!本文之精华所在

!获取各个特定位置处的箍筋结点编号，并存入数组

csys,1

*dim,nodeA,array,,121

kk=0

*do,j,1,6

*do,i,1,20

xx=450

YY=18*(i-1)

zz=300+15*(i-1)+300*(j-1)

kk=kk+1

nodenum=node(xx,yy,zz)

nodeA(1,kk)=nodenum

*enddo

*enddo

*do,i,1,11

xx=450

YY=18*(i-1)

zz=300+15*(i-1)+300*6

kk=kk+1

nodenum=node(xx,yy,zz)

nodeA(1,kk)=nodenum

*enddo

!============

type,2 

mat,2 

real,2

*do,i,1,130

e,nodeA(1,i),nodeA(1,i+1)

*enddo

螺旋箍筋效果如下：

        矩形螺旋箍筋建模和本文思路如出一辙，这里就不在演示了

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