非线性弹簧在钢板混凝土拴钉模拟中的应用实例

关于剪力拴钉的模拟,我有过两种方法, 一个是用接触去模拟,一个是用非线性的弹簧。

前一种方法难度大,而且比较难模拟钢板和混凝土之间的滑移,而且对于混凝土对拴钉的握裹力模拟的参数不详,达不到定量模拟的效果,而且涉及到接触的问题时收敛难度很大,往往跟荷载、网格、以及边界的关系很敏感,稍微一个地方做的不好结果就很难收敛,所以最终还是放弃了。
关于用弹簧单元模拟拴钉,ABAQUS里面好像一个弹簧不能同时约束两个方向的自由度,所以我每个拴钉用了两个弹簧,分别模拟竖向和纵向的剪切力。
竖向用弹性的,由于竖向的力不是我考虑的重点,所以这个方向用了一个刚度较大的线性的弹簧;而纵向剪切是研究的重点,所以这个方向用了非线性的弹簧。

关于非线性弹簧的设置,大家可以好好找找,它在CAE中是没有的,必须先做个线性的弹簧,在修改inp文件,具体参数很多参考书里面都有荷载-滑移曲线的介绍,可以取一个,差别都不是很大。


我的模型是在《钢与混凝土组合结构理论与计算》-王连广,的书上找的,设置的时候注意两点:

1)弹簧的受拉可以设置的小一点,但最好不能没有,有时候会出问题的;

2)第二:设置的曲线最好要超过可能出现的滑移的最大量,不超过当然也是可以的,但个人认为还是超过一点好。就像塑性材料的设置是一样的,最好你定义的曲线超过可能出现的最大塑性应变。

关于混凝土的设置我记得论坛里面讲的很仔细了,就不说了,裂缝必须在另外的软件下查看,这个我也没试过,这个模型是下降段的。可以查看荷载位移曲线,这几个参数我的inp里面都要求输出了。

tan.jpg


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