钢筋混凝土与素混凝土有限元模拟对比分析.doc

钢筋混凝土与素混凝土有限元模拟对比分析 Comparison and analysis of finite element simulation of reinforced concrete and plain concrete 李君 Li Jun （广西大学 土木建筑工程学院，广西 南宁 530004） (College of Civil and Architectural Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China) 摘要：钢砼内钢筋与砼弹性模量相差很大，但钢筋用量少，截面积所占比例少，忽略钢筋进行计算，可以减少很多繁琐的计算。本文利用abaqus进行模拟，计算钢筋砼与素砼在相同受荷条件下的应力和挠度，同时假定钢筋和砼均在弹性范围内。 Abstract: the steel in reinforced concrete and concrete elastic modulus vary widely, but the steel consumption, less proportion of sectional area, ignore reinforced calculation, can reduce a lot of tedious calculation. In this paper, using abaqus simulation, calculation of reinforced concrete and plain concrete in the same load conditions of the deflection and stress, at the same time assume that steel and concrete are within the elastic range. 通过摸拟计算如图的钢砼简支梁与不计钢筋的该梁，求出跨中应力和挠度及比值。为了避免出现梁局部受压破坏，在支座和集中力作用处设置0.2m*0.1m*0.05m的钢板，取材料特性如下： 混凝土：弹性模量,密度, 钢筋：弹性模量,密度, 垫块：弹性模量,密度, 一、建立模型 1、创建部件，选择进入部件模块 创建混凝土梁：点击创建部件图标，进入创建部件对话框，部件名称liang，选择三维实体拉伸类型，大致尺寸取0.6，点击继续，进入二维绘图界面，绘制梁截面0.2m*0.3m，完成后输入梁长度2m，所创建的梁部件如下图。 创建垫块：点击创建部件图标，进入创建部件对话框，部件名称dian，选择三维实体拉伸类型，大致尺寸取0.2，点击继续，进入二维绘图界面，绘制垫块截面0.05m*0.1m，完成后输入垫块长度0.2m。 创建受力筋：点击创建部件图标，进入创建部件对话框，部件名称shou，选择三维线性拉伸类型，大致尺寸取2，点击继续，进入二维绘图界面，选择绘制线性工具，输入坐标(-0.975，0)、(0.975，0)，所创建的受力筋部件如下图。 创建架力筋：点击创建部件图标，进入创建部件对话框，部件名称jia，选择三维线性拉伸类型，大致尺寸取2，点击继续，进入二维绘图界面，选择绘制线性工具，输入坐标(-0.975，0)、(0.975，0)，。 创建箍筋：点击创建部件图标，进入创建部件对话框，部件名称gu，选择三维线性拉伸类型，大致尺寸取0.5，点击继续，进入二维绘图界面，选择绘制矩形工具，输入坐标(0，0)、(0.14，0.24)，所创建的箍筋部件如下图。 2、定义材料和截面属性 在菜单栏模块列表中选择特性模块，在此模块中定义砼、垫块和钢筋的本构关系和截面属性，并将截面属性赋予到相应的部件上。 1) 定义材料 定义砼本构关系：在对话框中输入材料名称hun，常规特性选项下输入密度2400，力学特性选项下设定弹性模量3e10，泊松比0.2。 定义钢筋本构关系：在对话框中输入材料名称gang，常规特性选项下输入密度7800，力学特性选项下设定弹性模量2.0e11，泊松比0.3。 2)定义截面属性 定义砼梁截面属性：在对话框中输入截面名称liang，种类设为实体均质，材料选择hun，其它参数保特不变，点击完成。 定义垫块截面属性：在对话框中输入截面名称dian，种类设为实体均质，材料选择dian，其它参数保特不变，点击完成。 定义受力筋截面属性：在对话框中输入截面名称shou，种类设为梁，类型选择桁架，其它参数不变，点击继续，在对话框中材料选择gang，输入截面面积201e-6，点击确定。 利用同样的方法建立架立筋和箍筋截面，名称为jia和gu的截图属性，截面面积分别为113e-6和