文档介绍：Abaqus 梁的开裂模拟计算报告 1. 问题描述利用 ABAQUS 有限元软件分析如图所示的钢筋混凝土梁的裂缝开展。参考文献 Brena et al.( 2003 )得到梁的基本数据: 图 Brena et al.( 2003 )中梁 C 尺寸几何尺寸:跨度 3000mm ,截面宽 203mm ,高 406mm 的钢筋混凝土梁由文献 Chen et al. 2011 得材料特性: 1. 混凝土:抗压强度 f c’= ,抗拉强度 f t= ,泊松比ν= ,弹性模量 E c =28020MPa ; 2. 钢筋:弹性模量为 E c =200GPa ,屈服强度 f ys =f yc =440MPa ,f yv =596MPa 3. 混凝土垫块:弹性模量为 E c =28020MPa ,泊松比ν= 2. 建模过程 1) Part 打开 ABAQUS 使用功能模块, 弹出窗口 Create Part , 参数为: Name : beam ; Modeling Space : 2D ; Type : Deformable ; Base Feature ─ Shell ; Approximate size : 2000 。点击 Continu e 进入 Sketch 二维绘图区。由于该梁关于 Y 轴对称, 建模的时候取沿 X 轴的一半作为模拟对象。使用功能模块, 分别键入独立点(0,0),(1600,0),(1600,406),(406,0),(0,0) 并按下下方提示区的 Done ,完成草图。图 beam 部件二维几何模型相同的方法建立混凝土垫块: 图 plate 部件二维几何模型所选用的点有(0,0),(40,0),(40,10),(0,10) 受压区钢筋: 在选择钢筋的 base feature 的时候选择 wire ,即线模型。图 bar 部件二维几何模型选取的点(0,0),(1575,0) 受拉区钢筋: 图 tension bar 部件二维几何模型选取的点(0,0),(1575,0) 箍筋: 图 stirrup 部件二维几何模型选取的点为(0,0),(0,330) 另外, 此文里面为了作对比, 部分的模型输入尺寸的时候为 m, 下面无特别说明尺寸都为 mm 。 2) Property Module 中选择 property ,然后选择功能模块对不同的材料进行赋值,下面是各种材料输入时候的数据: 1 混凝土本构关系: 模型一: (该模型的尺寸单位为 m )在弹出的对话框中命名为 beam ,在 Mechanical 选项中点击 Elastic ,在 Young ’s Modulus 中输入 28020000000 , Poisson ’s Ratio 为 ;类似的方法找到 Concrete Damaged Plasticity , 按混凝土结构设计规范对受压取点 8个, 受拉取点 7 个。下面是计算过程: 由规范中附录 C中 C2 混凝土本构关系: 混凝土单轴受拉的应力- 应变曲线公式: ?? ctEd)1(??,所用参数可以参考规范(混凝土结构设计规范 GB50010-2010 ) 混凝土单轴受压的应力- 应变曲线公式: ?? ccEd)1(??,所用参数可以参考规范以及塑性应变与总应变的关系: pl el?????,其中 E el???以及塑性应变与总应变的关系: cr el?????, el?与上式相同借助 matlab 软件计算受压、拉时的本构关系方程, 其中塑性应变分别取 0、、、、、、、得对应应力为、、、、、、、 ;开裂应变分别取 0、、、、、、得对应应力 2721000 、、、、、、。由于水平限制,算得的受拉损伤因子未能通过 abaqus 的算前检测,这里没有输入。模型二: (该模型单元尺寸为 m) Elastic 中的设置与模型一相同,计算其本构关系的时候按照文献 Finite-Element Modeling of Intermediate Crack