ABAQUS模擬預(yù)應(yīng)力筋的方法(共3頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上在ABAQUS中可以采用以下幾種方法模擬預(yù)應(yīng)力筋。1. MPC法分別定義預(yù)應(yīng)力筋（比如truss單元）和混凝土，采用MPC將預(yù)應(yīng)力筋與混凝土聯(lián)系起來(lái)，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋施加初始應(yīng)力，即可模擬預(yù)應(yīng)力效應(yīng)。2.降溫法  h# O; ?' : Z4 g這是目前很多人采用的方法。即在預(yù)應(yīng)力筋施加溫度荷載（降溫），使預(yù)應(yīng)力筋收縮，從而使混凝土獲得預(yù)應(yīng)力。3.ABAQUS自帶的初始應(yīng)力法$ x: X# O/ e3 o& M直接用*Initial conditions, type=stress可以直接模擬先張法，能獲得預(yù)應(yīng)力筋和混凝土的后期應(yīng)力增量，但無(wú)

2、法獲得預(yù)應(yīng)力筋的真實(shí)應(yīng)力。4.Rebar element single 法 利用ABAQUS提供的rebar功能，模擬預(yù)應(yīng)力束，給出rebar與相關(guān)實(shí)體單元的信息，通過(guò)在rebar上施加初始應(yīng)力即可模擬先張法和后張法。5.Rebar Layer法+ O" a% $ w3 y4 I1 b3 b利用ABAQUS提供的rebar layer功能，將rebar layer定義到surface，membrane或shell基上，通過(guò)對(duì)rebar施加初始應(yīng)力，即可模擬先張法和后張法。6 Q; D*   P! o3 a4 y/ ( 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用和嘗試，發(fā)現(xiàn)實(shí)體內(nèi)

3、施加預(yù)應(yīng)力還存在不少缺陷：( a7 W% M* e7 c5 3 o6 Y7 1.無(wú)法模擬早期的預(yù)應(yīng)力損失，如摩擦損失，錨具回彈損失等； 2.無(wú)法準(zhǔn)確模擬后張法中在張拉階段凈截面參與計(jì)算的問(wèn)題，這在截面高度較小，預(yù)應(yīng)力筋較多時(shí)，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響會(huì)比較大；9 _) v! f$ k% G* / x' i( ) t3.無(wú)法模擬換算截面的問(wèn)題，盡管幫助文件中多次提到rebar layer的剛度被添加到surface section等中，由于surface section沒(méi)有內(nèi)在剛度，多次測(cè)試發(fā)現(xiàn)rebar layer的剛度無(wú)法添加到結(jié)構(gòu)中。后嘗試用shell section的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。幫助文件中

4、沒(méi)有直接提到用shell section帶rebar layer埋于solid單元的方式可以模擬預(yù)應(yīng)力。經(jīng)多次測(cè)試發(fā)現(xiàn)是可以考慮shell和rebar layer的附加剛度，但結(jié)算結(jié)果不穩(wěn)定。& w/ B% V; u! i2 J! V3 p9 z8 _幾個(gè)要點(diǎn)：5 F0 3 T$ 8 E; ; i" p        1>.shell section能自動(dòng)采用換算截面，其但換算系數(shù)為N而不是N-1。        2>.shell section

5、采用換算截面時(shí)，其附屬的rebar layer面積也一并參與換算。, F5 ?" E/ d# C        3>.若考慮預(yù)應(yīng)力作用，其作用僅限于rebar layer部分，而不及于shell section本身。9 S& o0 w* V7 R) X- L本次新增的inp文件中可對(duì)比測(cè)試shell section和surface section。見(jiàn)文件中相關(guān)數(shù)據(jù)行提示。) |5 g  |' E% d& k9 e4 r7 l4 x4 B  h注意新問(wèn)題：當(dāng)

6、rebar layer面積較大時(shí)，誤差很大，需進(jìn)一步解決，這也許是ABAQUS幫助文件中沒(méi)直接推薦shell section with rebar layer的原因。用降溫法施加預(yù)應(yīng)力的原理是：溫度降低時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋收縮，通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土或土體之間的連接將預(yù)應(yīng)力筋的收縮應(yīng)變傳遞到其他材料中去。因此，降溫荷載只能加在預(yù)應(yīng)力筋上，如果對(duì)所有的材料都施加降溫荷載就相當(dāng)于考慮組合結(jié)構(gòu)的收縮，是無(wú)法得到預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的。如果不考慮熱傳遞效應(yīng)，溫度荷載通過(guò)以下語(yǔ)句施加， *Temperature" a/ f$ i) U! M2 X8 eSet-StrandT,-5009 m, f% v- K0 m

7、& / G還可以考慮初始溫度： *Initial conditions, type=TemperatureSet-StrandT, 0.0 如果計(jì)算結(jié)果沒(méi)有預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，檢查三個(gè)方面：1. 溫度線膨脹系數(shù)是否添加到材料菜單中；2. 溫度荷載是否只加載到預(yù)應(yīng)力筋的對(duì)應(yīng)單元上；3. 預(yù)應(yīng)力單元與混凝土或土體之間是否存在可靠連接。小弟最近做了一個(gè)加固的模擬，對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋的建模稍有體會(huì)，因此分享一貼$ y1 z% p1 4 y2 y分為兩個(gè)大類進(jìn)行闡述： 1.CAE流首先建立一個(gè)分析步，對(duì)truss單元施加bolt那啥的力（忘記具體名字了，在寢室的電腦，沒(méi)有裝abaqus，抱歉 ），然后進(jìn)行后

8、續(xù)的分析布分析。需要注意的是truss單元必須在中間分割，以便有一個(gè)中間點(diǎn)來(lái)施加這個(gè)力。由于我不是采用這種方法，僅僅做了一個(gè)小東西驗(yàn)證下面的方法的正確性，因此也不好意思多說(shuō)，具體參見(jiàn)分析手冊(cè)29-5-12.INP流（直接修改INP文件）首先強(qiáng)調(diào)：模型中應(yīng)該有需要施加預(yù)應(yīng)力的單元信息，無(wú)論是B31或者是T3D2，后面自行處理4 M" g' o) Q:   U# w' T在*element章節(jié)與*node章節(jié)之間，加入*node 1000XX,0,0,0(XX是編號(hào)，因?yàn)槲乙还灿?6個(gè)點(diǎn)需要施加預(yù)應(yīng)力，因此XX就是116，而前面的1000是為了避免與已

9、有node號(hào)碼重復(fù)）*PRE-TENSION SECTION, ELEMENT=XX, NODE=1000XX. 然后在: *element章節(jié)把需要施加預(yù)應(yīng)力的桿系單元改為T3D2單元，這個(gè)應(yīng)該都會(huì)改吧$ ?; W" h3 v( h8 o1 U8 q: y# 另外，如果模型中沒(méi)有truss單元的截面信息，需要自行加入,如下*SOLID SECTION, ELSET=EL-pretension, MATERIAL=rebar 0.; 8 u( O! s6 g1 p) d9 然后加入預(yù)應(yīng)力的分析工況，用" S* q/ M/ _; G$ f*CLOAD 寫入即可。這里不明白可以

10、做一個(gè)CAE小例子，在job模塊下write input，自己打開(kāi)看看。) k' o6 b/ 9 x" o- A4 A- D! J2 E' W' c, M* P! T2 s7 Z2 具體過(guò)程就這樣，希望對(duì)各位有所幫助。獻(xiàn)丑了幾個(gè)要點(diǎn)：1.shell section能自動(dòng)采用換算截面，其但換算系數(shù)為N而不是N-1。2.shell section采用換算截面時(shí)，其附屬的rebar layer面積也一并參與換算。3.若考慮預(yù)應(yīng)力作用，其作用僅限于rebar layer部分，而不及于shell section本身。本次新增的inp文件中可對(duì)比測(cè)試sh