基于ABAQUS混凝土损伤模型的某适筋梁非线性静力分析一般过程

基于ABAQUS混凝土损伤模型的某适筋梁非线性静力分析一般过程

 某适筋梁，截面尺寸以及配筋如下所示，采用ABAQUS对其进行静力分析。在加载处以及支座附近分别设置了刚性垫块，混凝土保护层厚度取35mm。

材料特性如下：

1、混凝土：抗压强度fc=24MPa,抗拉强度ft=2.4MPa，采用混凝土损伤本构模型；密度为2400Kg/m^3

2、钢筋：弹性模量E=190GPa,泊松比u=0.3,屈服强度210MPa;密度为7800Kg/m^3

3、垫块：弹性模量E=2100GPa，泊松比u=0.3;密度为7800Kg/m^3

        建模过程如下：

一、建立part

       根据上图信息，分别建立梁主体、刚性垫块、底部受拉筋、顶部受压筋、箍筋的part。混凝土保护层厚度取35m，底部第一排钢筋与第二排钢筋的间距取35mm，端头纵筋的保护层厚度取25mm。建立过程中需要提前规划好点位坐标，以方便后续组装。

二、定义材料

        混凝土：弹性模量取29.5GPa,根据本构模型计算表格，输入相应的参数，得到混凝土的本构模型。

            钢筋：钢筋采用理想弹塑性模型，输入参数如下。

            垫块：只考虑其弹性行为，按弹性材料输入。

三、截面属性定义

       对于梁主体以及垫块，直接赋予材料属性即可。对于钢筋，还需输入截面面积，不同型号的钢筋体现在截面面积上，类似ANSYS中实常数的输入。

四、部件组装

       根据结构尺寸图，组装成体。为了利于垫块与梁主体之间的连接，在梁的适当部分进行切分。结构整体效果如下：

        组装后的钢筋骨架如下：

五、划分网格

        全局网格大小定义为0.02，其中钢筋通过Embedded形式耦合梁体，垫块与梁主体通过Tie的形式连接，参考点与加载面之间通过Copling的形式耦合。

划分后的有限元模型如下：

六、时间约束与边界条件

       采用线性加载的形式，加载规律如下：

        为模拟两端近似铰接的边界情况，选中垫块中部线，约束其U1、U2、UR3，整体结构采用位移加载的形式，分别在参考点1和参考点2 施加U2方向的位移为0.001，真实施加位移为0.001*10=0.01m。

七、定义JOB，并提交分析。

八、结果查看

1）：结构整体变形图

2）：混凝土mises应力云图

3):钢筋应力云图

4）跨中受拉区钢筋应力应变曲线

5）跨中受压区钢筋应力应变曲线

6）跨中受压区混凝土应力应变曲线

7）裂缝发展过程

      采用混凝土损伤本构模型时，并不像ANSYS中的Solid65，可以很明显的得到裂缝发展过程，但可以简单的通过观察混凝土的受拉损伤来大概预测其裂缝发展趋势。其结果标识符为DAMAGET.

        典型的发展过程如下：

            从图中可见，混凝土达到极限应力，并且有较大的塑性变形；受压钢

筋、受拉钢筋均已屈服，符合适筋梁的破坏特征。

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