混凝土四点弯试验数值模拟:Abaqus应用实践

目前,混凝土作为最为大宗的人造材料广泛应用于各种建筑结构工程中,结构也逐渐趋向复杂化、现代化。那作为土木工程的研究生,通常都会接触到ABAQUS和ANSYS或者其他有限元分析软件来分析和处理实际中遇到的问题。千里之足,始于足下。通常学习软件的初始,我们都会拿一个简单的算例来入门,那本次分享案例就是利用ABAQUS 2020有限元软件对钢筋混凝土梁进行三点弯、四点弯抗折数值模拟。



01模型概述

梁长:L=2m

梁横截面:200mm*300mm

混凝土C35

钢筋采用理想弹塑性模型

保护层厚度假设50mm,箍筋间距200mm。

垫块给予较大的弹性模量来表示刚性

垫块、混凝土采用C3D8R单元

钢筋采用T3D2单元

模型简图.png

模型横截面图

TU 2.png

装配后的钢筋混凝土四点弯几何模型图


21.png

钢筋位置示意图


网格.png

有限元网格划分图




02 材料属性

钢筋.png

钢筋采用理想弹塑性本构关系

参数.png

混凝土采用Maxps Damage参数模型




03 边界条件与相互作用

垫块上设置参考点,将参考点与垫块面耦合

嵌入.png

钢筋Embed嵌入混凝土

加载.png

垫块底部固定,梁上部垫块位移加载

摩擦系数.png

垫块与混凝土设置摩擦接触,摩擦系数为0.15




04 结果后处理查看

位移云图.png

位移破坏云图

裂纹图.png

裂纹破坏图1

裂纹破坏图.png

裂纹破坏图2


破坏图1.png

Mises应力云图

钢筋笼应力图.png

钢筋笼应力云图

力和位移曲线.png

结果曲线提取,力-位移云图曲线。

案例供参考,希望能多多与大家交流学习,共同提高。

Windows系统版本 windows 10专业版

版本号 20H2

系统类型 64位操作系统

处理器  Intel(R) Core(TM) i7-10700F CPU @ 2.90GHz   2.90 GHz

机带RAM 32GB

CPU利用时间.png

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