ANSYS-Solid65單元分析混凝土PPT學(xué)習(xí)筆記

1、ANSYS solid65 單元分析混凝土江見鯨，陸新征 清華大學(xué)土木工程系一：為什么需要學(xué)習(xí)混凝土有限元作混凝土強度理論？寫程序？寫論文？用有限元軟件？二：solid65單元ANSYS里面專門建立了面向混凝土，巖石材料的單元在三維8節(jié)點等參元solid45的基礎(chǔ)上，增加了針對混凝土材料性能參數(shù)和組合式鋼筋模型理論背景： ANSYS theory referenceConcrete； element library solid 651）Solid 65破壞準則：應(yīng)力組合除以抗壓強度大于破壞曲面2）Solid 65 破壞曲面Willam & Warnke破壞曲面描述，可以參看幫助文件中描

2、述破壞曲面分為：壓-壓-壓；拉-壓-壓；拉-拉-壓；拉-拉-拉壓-壓-壓破壞分區(qū)：在該分區(qū)下混凝土將壓碎，總應(yīng)力應(yīng)該等于或大于結(jié)構(gòu)可能收到的最大靜水壓力拉-壓-壓破壞分區(qū)：基本還是沿用WW破壞準則曲面形狀；在該分區(qū)下混凝土將在與應(yīng)力垂直的方向出現(xiàn)一條裂縫；拉-拉-壓破壞分區(qū)：不再使用WW破壞曲面；極限抗拉強度隨線性降低；在于垂直拉應(yīng)力方向可能分別出現(xiàn)一條裂縫。拉-拉-拉破壞分區(qū)：極限抗拉強度為；在垂直拉應(yīng)力方向可能分別出現(xiàn)一條裂縫。3）單元性態(tài)：每個單元有2x2x2=8個高斯積分點；每個高斯積分點上最多可以有3條相互垂直的裂縫；使用分布固定裂縫模型；可以使用整體式鋼筋模型；在破壞準則之外，還可

3、以考慮塑性。4）Solid65單元使用方法：實參數(shù) real constants：定義配筋的材性及其他參數(shù)材料模型 material model：初始彈性模量，泊松比，密度數(shù)據(jù)表 Data table：本構(gòu)關(guān)系，破壞準則材料號x3：定義鋼筋材料編號體積配筋率x3：配筋角度THI配筋角度PHI5）整體鋼筋模型下的本構(gòu)矩陣：6）solid65單元坐標：在未指定單元坐標的情況下，單元坐標系的坐標軸和整體坐標系的坐標軸平行；如果需要調(diào)整單元坐標系，應(yīng)建立相應(yīng)的局部坐標系并將其賦予solid65單元；7)solid65單元的本構(gòu)關(guān)系7-1）可以使用以下本構(gòu)關(guān)系等強硬化模型multilinear Isot

4、ropic hardening隨動硬化模型 multilinear Kinematic HardeningDrucker-Prager模型DP模型DP模型在混凝土中為理想彈塑性模型具體輸入數(shù)據(jù)：7-2）關(guān)于下降段的問題在實際混凝土中都有下降段，但是在計算的時候要特別小心下降段的問題；下降段很容易導(dǎo)致計算不收斂，有時為了計算的收斂要避免設(shè)置下降段，采用rush模型；利用最大應(yīng)變準則來判斷混凝土是否破壞8）Solid65單元中的破壞準則采用W_W五參數(shù)準則；需要參數(shù)；單軸抗拉強度，單軸，雙軸抗壓強度；圍壓壓力，在圍壓作用下的雙軸，單軸抗壓強度；9）破壞準則與本構(gòu)關(guān)系Solid65本構(gòu)關(guān)系的判斷在破壞準則之前；在一般情況下，不推薦使用壓碎判據(jù)，而使用塑性或塑性下降段；在concrete data table里面，設(shè)定單軸抗壓強度1，后面圍壓等4個參數(shù)不要設(shè)定；此時相當于是帶有“拉力截斷”（tension cut off）的vonMisses模型，盡管與標準的混凝土本構(gòu)模型有一定差異，但是在圍壓不是很大的情況下任然可以取得較好結(jié)果?；炷亮⒎襟w模擬實驗10）solid65中的裂縫模型彌散固定裂縫模型smear fixed crack model；采用Rankine 最大拉應(yīng)力準則，達到最大拉力就開裂，裂縫方向不隨主應(yīng)變方向變化；正交裂縫模型，一個高斯