利用Ansys Solid65单元分析钢筋混凝土结构.doc

利用Ansys Solid65单元分析钢筋混凝土结构
混凝土是目前应用最为广泛的建筑材料之一。
为了解混凝土结构的受力机理和 破坏过程，在大型有限元软件ANSYS中，专门设置了Sdid65单元来模拟混凝土或 钢筋混凝土结构，提供了很多缺省参数，从而为使用者提供了很大的方便。
　　1Solid65单元 　　 Sdid65单元是专为混凝土、岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料开发的 单元。
它可以模拟混凝土中的加强钢筋(或玻璃纤维、型钢等)，以及材料的拉裂 和压溃现象。
　　1.1几点假设 　　1)只允许在每个积分点正交的方向开裂。
　　 2)积分点上出现裂缝之后，通过调整材料属性来模拟开裂。
裂缝的处理形式上， 采用“分布裂缝”而非“离散裂缝”。
　　3)假设混凝土最初是各向同性材料。
　　4)除了开裂和压碎之外，混凝土也会塑性变形，常采用Drucker- Prager屈服面模型模拟其塑性行为的应力应变关系。
在这种情况下，一般在假设 开裂和压碎之前，塑性变形已经完成。
　　1.2使用方法　　 Solid65单元本身包含两部分：1)和一般的8节点空间实体单元Sdid45相同的实体 单元模型，但是加入了混凝土的三维强度准则。
2)由弥散钢筋单元组成的整体式 钢筋模型，它可以在三维 空间的不同方向分别设定钢筋的位置、角度、配筋率等参数。
　　在实际应用中，一般需要为Sdid65单元提供以下数据： 　　1)实常数real constants：在实常数中给定Sdid65单元在三维空间各个方向的钢筋材料编号、位 置、角度和配筋率。
对于墙、板等钢筋分布比较密集而又均匀的构件形式，一般 使用这种整体式钢筋混凝土模型。
由于在实际工程中的箍筋布置一般不均匀，所 以在建模时可以用下面方法改善箍筋建模时的质量：将纵筋密集的区域设置为不 同的体，使用带筋的Solid65单元，而无纵筋区则设置为无筋Sdid65单元。
这样就 可以将钢筋区域缩小，接近真实的工程情况。
　　2)材料模型Material Model：在这里设定混凝土和钢筋材料的弹性模量、泊松比、密度。
　　3)数据表Data Table：在这里给定钢筋和混凝土