基于ANSYS的钢筋混凝土梁的非线性分析
摘要：本文主要通过介绍混凝土的本构模型，利用SOLID65号单元阐述ANSYS如何实现钢筋混凝土梁的建模，开裂，破坏等受力性能。关键词：混凝土，有限元，非线性TheNo
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1SOLID65单元的材料属性ANSYS的SOLID65单元是专为混凝土，岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料开发的单元。它可以模拟混凝土中的加强钢筋（或玻璃纤维，型钢等），以及材料的抗裂和压溃现象。SOLID65单元最多可定义3种不同的加固材料，即此单元允许同时拥有四种不同的材料。混凝土材料具有开裂，压碎，塑性变形和蠕变的能力；加强材料则只能受拉压，不能承受剪切力。
2材料本构关系模型21混凝土本构模型根据弹塑性理论建立混凝上的本构关系时，必须对屈服，条件流动法则、硬化法则即塑性模型三要素做出基本假定。ANSYS弹塑性本构关系主要使用Mises屈服准则或DruckerPrager屈服准则。22混凝土破坏准则
f混凝土模型采用Willamwar
ke五参数破坏准则，破坏面通过以及在静水压力p下的来定义。程序将根据SOLID单元8个积分点上的多轴应力状态和破坏准则判断材料发生何种破坏。23钢筋本构模型在ANSYS中钢筋可以选择经典双线性随动强化模型BKIN和双线性等向强化模型BISO。24本构关系和破坏准则在ANSYS中的实现在SOLID65单元中实现上式的本构关系需通过定义数据表。对于钢筋材料，定义一个应力应变关系的数据表而对于混凝土模型，则要定义两个数据表，一个是本构关系的数据表，另一个用于定义混凝上的破坏准则。通过混凝上单元材料特性表定义混凝上的裂缝张开剪力传递系数闭合剪力传递系数、单轴和多轴抗压强度等9个参数，定义混凝上的Willia
Wamke强度准则。
3算例31钢筋混凝土梁的跨度为L30m两端为简支。横截面为矩形，尺寸为bh200mm300mm支座范围75mm，净跨度2850mm。梁内受拉纵筋采用了3φ16，架立筋采用了2φ12，箍筋采用φ875，钢筋保护层厚度25mm。梁上作用荷载为集中力加载方式，在梁三等分截面作用60KN竖向集中力。为简化计算，建模时仅分析对称的一半。支座约束施加于梁底支座区域的中心，即距梁边缘75mm的位置。32建立模型本算例利用空间r