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1、基于ANSYS的钢筋混凝土力学分析摘要本文介绍ANSYS模拟钢筋混凝土梁的过程，讨论了有限元模型的建立以及在ANSYS中的实现，给出了用分离式配筋方法对混凝土梁的分析的一般过程。并给出了详细的命令流过程。并在此基础上对混凝土梁进行了分析，讨论了在力的作用下混凝土梁的塑形变形和裂缝的发展过程。关键词Ansys混凝土梁分离式配筋TheanalysisofmechanicsofareinforcedconcretebasedonANSYSAbstractThispaperintroducesANSYSsimulationofthereinfo
2、rcedconCretebeamprocess,discussestheestablishmentofthefiniteelementmodelandtherealization,andgivestheANSYSreinforcementmethodwithseparatetheanalysisofconcretebeamsofthegeneraIprocess・Andgivesthedetailedcommandflowprocess・Basedontheanalysisofconcretebeams,anddiscussedthec
3、oncretebeamundertheactionofforcesofthebodydeformationandfractureprocess.KeywordsAnsysconcretebeamsreinforcedseparated1引言由于钢筋混凝上材料性质复杂，使其表现出明显的非线性行为［1］。长期以来采用线弹性理论的设计方法来研究钢筋混凝上结构的应力或内力，显然不太合理，尽管有此理论是基于人量试验数据上的经验公式，还是不能准确反映混凝上的力学性能，特別是受力复杂的重要结构，必须采用三维钢筋混凝上非线性有限元方法才能很好地掌握其力
4、学性能。利用ANSYS对钢筋混凝上结构弹塑性的仿真分析，可以对结构自开始受荷载直到破坏的全过程进行分析，获得不同阶段的受力性能。本文将以混凝土梁的弹塑性分析为例，介绍在Ansys屮分析材料非线性问题的具体实现方法。2问题介绍如图所示的钢筋混凝土梁［2］,横截面尺寸为bxh=200加加x400〃wi,梁的跨度为L=3.0m,支座宽度为250mm采用C20混凝土，梁内受拉纵筋34)20,架立筋釆用212,箍筋采用6@150,钢筋保护层厚度为25mm。如图一。图一对于梁中所采用的所有钢筋，弹性模量为2.1x10’MPa,抗拉强度设计值2
5、1QMPa,密度7.8x10叹g/加‘，泊松比为0.3。根据国标GB50010,混凝土的弹性模量为2.55x104MRz,混凝土的轴心抗压强度设计值为9.6MPg,轴心抗拉强度设计值为1.1QMPa.相当于峰值压应力（抗拉强度设计值）的应变以及极限压应变分别为0.002和0.0033c分析梁的跨中截而发生5.0cm竖向位移时，梁内的应力分布以及总体变形情况。3建立分析模型下面按照实际操作的先后顺序对建模的具体步骤进行介绍：第一步：分析环境设置指定分析的工作名称为RC-BEAMo指定图形显示区域的标题为ANALYSISOFARC-BEAM
6、o第二步：进入前处理器，开始建模和其他的前处理操作。第三步：定义单元类型（1）定义钢筋单元类型。对于本问题拟采用LINK8单元來模拟钢筋，因此在图二中窗口的左侧选择StructureLink,右侧选择3Dspar8,单击Apply按钮，定义第一种单元类型。图二（2）定义混凝土单元类型。如图三所示。图三第四步：定义钢筋截面面积（均在实常数内定义）（1）定义篩筋面积。如图四所示。/VRealConstantSetNumber1,forUNK8IrWElementTypeReferenceNo.1RealConstantSetNo.1Cros
7、s-sectionalarc®AREA28.3E・6InitialstrainISTRNCancelHelp图四(2)定义架立钢筋面积。如图五。/VRealConstantSetNumberlrforUNK811ElementTypeReferenceNo.1RealConstantSetNo.2Cross-sectionalareaAREAInitialstrainISTRH113.IE-6OKApplyCancelHelp1——1图五(3)定义纵筋面积。如图六。图六第五步：定义混凝土单元实参数选择菜单项MainMenu>prepro
8、cessor>realconstant,在realconstants对话框中，单击add按钮，在接下来的单元类型对话框屮，选择type2,单击OK按钮，弹出realconstantssetnumber4,f
