[转帖]钢筋混凝土简支梁分析

yejet · 发表于 2005-8-22 14:49

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一受均布荷载的简支梁，跨度为3000mm,截面为100x200mm，配有两根钢筋，承受的均布载荷为0.04N/mm*mm。命令中采用了1/4模型，材料参数详见命令中。由于选择时采用的是实体号而不是坐标，可能在有些系统上会受到影响，各位注意。 !钢筋混凝土简支梁分析 /COM, Structural !----------定义单元及材料等--------------------- /PREP7 et,1,link8 !定义link8单元 et,2,solid65 !定义solid65单元 keyopt,2,7,1 r,1,314 !定义link8单元的面积 r,2 !定义solid65的实常数号 mp,ex,1,2e5 !定义link8单元的弹性模量 mp,prxy,1,0.3 !定义link8单元的泊松系数 mp,ex,2,4e4 !定义solid65单元的弹性模量 mp,prxy,2,0.3 !定义solid65单元的泊松系数 tb,concr,2 !定义2号为混凝土 tbdata,,0.9,1,1.8,50 !定义混凝土的c1,c2,Rl,Ra !----------建立几何模型------------------------- blc4, , ,50,200,1500 !定义梁体 /view,1,1,1,1 !定义ISO查看 /ang,1 vplot !绘制梁体 kwpave,5 !工作平面移动到关键点5 wpoff,25 !工作平面移动25mm wprot,0,0,90 !工作平面旋转 vsbw,1 !分割梁体 wpoff,0,40 !工作平面移动40mm wprot,0,90 !工作平面旋转 vsbw,all !分割梁体 wpoff,300 !再将梁体分割为三个区域 wprot,0,0,90 !(原为控制单元密度而设) vsbw,all wpoff,0,0,900 vsbw,all wpstyl !关闭工作平面显示 nummrg,all !整理编号 numcmp,all !------------划分单元网格--------------------------- lsel,s,,,41,57,16 !定义line41,line57为新的选择集 lsel,a,,,9 !定义line9也在选择集中 latt,1,1,1 !定义选择集的属性 lesize,9,,,20,,,,,1 !将line9划分为20个单元 lesize,41,,,20,,,,,1 !将line41划分为20个单元 lesize,57,,,60,,,,,1 !将line57划分为60个单元 lmesh,all !对线划分单元 !------------- allsel,all !新的选择集为所有的实体 vsel,s,,,all !定义所有体为选择集 vatt,2,2,2 !定义选择集的属性 lesize,22,,,2,,,,,0 !定义体线的单元数以控制体单元 lesize,23,,,2,,,,,0 lesize,33,,,2,,,,,0 lesize,28,,,4,,,,,0 mshape,0,3d !将体划分单元的形状定位HEX mshkey,1 !采用MAPPED划分器 vmesh,all !对体进行划分单元 finish !--------------定义约束及荷载------------------------- /solu asel,s,,,2,22,20 asel,a,,,14,17,3 da,all,uy !对支撑端面施加Uy方向约束 asel,s,,,3,23,20 asel,a,,,15,19,4 da,all,uz !对正对称面施加Uz方向约束 asel,s,,,32,36,4 asel,a,,,50,52,2 asel,a,,,41,43,2 da,all,ux !对侧对称面施加Ux方向约束 asel,s,,,21,27,6 asel,a,,,42,46,4 asel,a,,,35,51,16 sfa,all,1,pres,0.04 !对顶面施加面荷载(N/mm*mm) allsel,all !--------------定义非线性分析选项-------------------- cnvtol,f,,0.05,2 !定义收敛条件,使用缺省的VALUE nsubst,25 !定义子步数 outres,all,all !输出每一子步的结果 autots,1 !打开自动时间步控制 lnsrch,1 !打开线性搜索 ncnv,2 !如果不收敛时结束而不退出 neqit,50 !每一子步中方程的迭代次数限值 pred,on !打开预测器 time,50 !定义时间 solve !求解 !--------------进入后处理过程----------------------- finish /post1 pldisp,0 !绘制变形图(缺省为最后一步的) etable,sig,ls,1 !定义应力表 plls,sigi,sigi,1 !绘制上述应力 plnsol,s,z,0,1 !绘制Z方向的应力 /device,vector,on 大家都提到了收敛困难的问题，为加速收敛应该注意一下几个问题。 1 收敛容差：ANSYS缺省的收敛准则会根据单元的不同而检查不同的收敛力素和容差，例如当采用solid65和link8时,缺省的要检查F和DISP两个力素，其容差也是缺省的(Help中有)。对于钢筋混凝土结构，一般而言其位移比较小，仅使用F力素收敛即可；但其容差也同时放松，一般采用5%即可(缺省是5‰)（命令:cnvtol,f,,0.05,2） 2 其它选项的设置 自动时间步：打开此选择，可以让程序决定子步间荷载增量的大小及其是增加或是减小，收敛速度较快(命令：autots,1)。打开后，似乎定义的子步数不起控制作用了。 打开线性搜索：可以帮助收敛的速度(命令:lnsrch,1) 打开预测器：可以帮助收敛的速度(命令red,on) 平衡迭代次数：在每一子步中的迭代次数缺省是25,将其增加，例如改为50(命令: neqit,50) NSUBST：此值不宜过小，否则计算过程中老是调整，影响计算速度。 当然对于比较简单的算例或是分布模型，可能不需要如此多的选项，但对于复杂的模型是需要的，各位可以试试。 A：1 结构有限元分析流行的几种模型 比较公认的有分离式模型(discrete model), 分布式模型(smeared model)(也有称整体式模型)，组合式模型(也有称埋藏式模型)三种。 分离式模型把钢筋和混凝土作为不同的单元处理，例如混凝土采用solid65，而钢筋采用link8等，可以根据不同的单元类型进行组合。在该模型中可以插入联结单元考虑粘结和滑移，当然如果认为粘结很好，也可以不考虑联结单元问题。 分布式模型是把钢筋以一定的角度分布于整个单元中，并认为二者粘结很好，单元是连续均匀的材料。 组合式模型也认为二者之间粘结很好，没有相对滑移；又分为分层组合式、带钢筋膜的单元等方式。与分布式模型比较，二者的差异在于组合是分别求出各自的刚度矩阵进行组合，而分布是在弹性矩阵中考虑各自对刚度的贡献。 2 ANSYS可以考虑的模型 应该是两种，即分离式模型(discrete model)和分布式模型(smeared model)。分离式你可以选择不同的单元划分方式，例如钢筋用体单元而非link8，但是这种模型的收敛性常存在问题。对于分布式模型，solid65可以考虑三种钢筋材料，应该也够用了，这种模型比较容易得到收敛的解(这里的收敛是指尚没有达到破坏时候的解,当结构破坏时不能收敛是正常的)。

zgqy · 发表于 2006-3-3 22:11

谢谢，收获很大。[em44]

sysh320 · 发表于 2006-4-3 19:51

这个例子很详细啊，建议多贴些这样的！

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