代的荷载以此计算出附加的位移增量过程重复进行直至基本方程得到精度容许的近似满足因此对结构作非线性分析时最好的方法是综合各类方法的优点取增量形式的迭代法迭代过程中用无约束最小化方法寻求优化方向与步长ANSYS程序计算非线性的方法是通过计算一系列的联立线性方程来预测工程系统的响应显然非线性结构的行为不能直接用这样一系列的线性方程表示所以需要一系列的带校正的线性近似来求解非线性问题ANSYS程序是通过将载荷分成一系列的载荷增量逐步递增载荷和平衡迭代来实现其非线性分析功能分析过程中它迫使在每一个载荷增量的末端解达到平衡收敛在每次求解前先估算出残差矢量这个矢量是对应于单元应力的载荷和所加载荷的差值程序使用非平衡载荷进行线性求解且核查收敛性如果不满足收敛准则重新估算非平衡载荷修改刚度矩阵获得新解持续这种迭代过程直到问题收敛
2Solid65单元Solid65单元
21Solid65单元介绍通常钢筋混凝土结构有限元分析的单元分为两种杆系单元和实体单元前者着重分析单元力包括力和弯矩与位移包括位移和转角之间的关系而后者着重分析单元的应力应变关系单元类型的选取应兼顾计算规模材料模型的精度等多方面的因素对于全结构规模较大可将结构离散成杆系单元进行分析对于复杂区域梁柱节点或重要的构件等可将杆系结构计算的力和位移施加到实体单元模型上分析局部应力和应变在结构分析中应尽可能多地采用三维实体单元模型力求最大程度地真实模拟实际结构构件Solid65是在Solid45三维4节点等参元的基础上增加了针对混凝土的材性参数三维强度准则和由离散钢筋单元组成的整体式钢筋模型它可以是六面体单元五面体单元和四面体单元见图1可以在三维空间的不同方向分别设定钢筋的位置角度配筋率等参数从而考虑6个方向的加强钢筋
图1
Solid65单元
f22材料本构模型如果是钢筋混凝土的线弹性计算只需设定材料的弹性模量和泊桑比即可如果是非线性计算在钢筋混凝土材料的非线性本构模型的选取上Solid65单元可考虑多种模型1材料非线性本构模型Solid65单元可以使用的本构关系有等强硬化模型multili
earisotropicharde
i
g随动硬化模型multili
earki
ematicharde
i
g和DruckerPrager模型DP模型在任一应力水平情况下弹塑性应变增量和应力增量之间的关系近似地表示为线性关系δσDδε2钢筋本构模型钢筋一般采用双线性理想弹塑性模型应力应变关系为εs≤εyσsEsεsεsεyσsfy23单元使用时的几点假r