Abaqus实例教程:自复位桥墩预应力筋属性设置


知识补充:

自复位桥墩从力学性能上看,一是接缝处的张开闭合可以耗散地震能量对墩身的破坏,但容易造成接缝处混凝土的压碎,降低结构抗震性能;二是预应力筋的存在可以为结构提高自复位,使滞回曲线呈明显的“旗帜型”,具有较小的残余位移,有利于震后修复,但耗能能力较差,无法抵抗强震的破坏。


在有限元软件abaqus中,模拟预应力筋的方法多种多样(后续会专门写一篇如何建立预应力筋的文章),但预应力筋参数属性的设置是不变的,下文将介绍参数属性的设置。


1)选择模块中“属性”,点击如图所示图标,进行参数设定


2)材料行为—密度

其中在“名称”处可以定义该参数的名字;选择“通用”模块中的“密度”,其中钢筋的密度为9.8e-9(t/mm3)(注:要注意单位,作者选用的基本单位为n,mm)。


3)材料行为—弹性
 

在“力学”模块中选择弹性—弹性,在下面的参数输入中输入杨氏模量(弹性模量)—195000Mpa(规范中预应力钢绞线的取值为195000Mpa,如果读者做过钢绞线拉伸试验,则以试验值为准



4)材料行为—塑性

在“力学”模块中选择塑性—塑性,在下列参数输入中,可以参考双折线模型进行输入。


5)材料行为—膨胀系数

在“力学”模块中选择“膨胀”,在下列参数输入框中输入1.2e-5Mpa(规范中钢绞线的膨胀系数为1.2e-5Mpa





6)预应力施加力学模型

在abaqus中,预应力的施加主要为“降温法”。该法的力学模型为:

T=—(F/(E*S*C))

F—预应力筋所受力

T—需要改变的温度

E—钢绞线弹性模量

S—钢绞线截面面积

C—钢绞线膨胀系数

注:上述对于基本单位要取一致;输入的结果一定为负值
 


7)预应力施加过程


1.在模块中选择“载荷”,点击如图所示图标进行参数设置。


2.显示“创建预定义场”框。在“名称”处可以修改该名称;

分析步不要选择初始分析步initial,在前面定义分析步时要单独建立一个施加预应力的分析步;在类别中选择“其他”,可用于所选分析步的类型中选择温度。


3.选择所要施加预应力的钢绞线,接着会出现“编辑预定义场”。在输入温度时,尽量不要一个分析步直接全部施加上去预应力,可以采取多个步骤进行施加,如下所示:(注:采用降温法输入的值一定为负值




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