基于Hypermesh/LS-DYNA钢筋混凝土梁-柱结构抗倒塌拟静力数值分析-峰设教育

基于Hypermesh/LS-DYNA钢筋混凝土梁-柱结构抗倒塌拟静力数值分析

2年前更新

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最近一直在捣鼓LS-DYNA，便想着做一些案例供大家参考，本次带来的案例来源于《ANSYS/LS_DYNA在混凝土结构工程中的应用》这本书第7章，钢筋混凝土梁-柱结构抗倒塌拟静力数值分析。

原书是采用ANSYS经典界面作为LS-DYNA的前处理，但从2021版本开始，经典界面便不在支持DYNA的前处理了，所以本次操作采用了SpaceClaim+Hypermesh+LS_PrePost作为分析的前后处理工具，原案例情况如下：

建模思路：

1、采用分离式建模，钢筋与混凝土通过关键词*Constrained_Lagrange_in_Solid进行耦合；

2、钢筋网首先在CAD中建模，然后导入到SpaceClaim中建模梁柱实体；

3、将几何体导入的Hypermesh中，进行梁单元和实体单元的网格划分；

4、导出为K文件，并导入LSPP，进行部分关键字的修改与增加；

5、求解，并采用LSPP进行后处理

上述过程，阐述虽然较为简单，操作还是需要一定时间，这里做详细截图说明，供大家参考。

第一步：根据模型尺寸，在CAD中建立钢筋网，注意建立的时候规划好坐标系。

第二步：由于直线涉及到方向问题，后续划分为梁单元的时候由于需要考虑方向也即单元坐标系的问题，所以这里水哥提醒大家在导入HM之前，一定要统一直线的方向，这里导出为Iges格式并导入到ANSYS经典环境中，调整直线的方向，同时还需要对线做布尔运算，也即相互打断。

第三步：将ANSYS经典中的文件导出，导入到HM中，划分梁单元。建议将HM设置为Ls-Dyna界面，方便调整关键字内容。关于梁单元截面尺寸输入的问题，这里采用了默认按Hunhes_Liu方程，结合*SECTION_BEAM和*INTEGRATION_BEAM进行输入。划分完梁单元后大家一定要仔细检查梁单元的单元坐标系是否匹配。这里钢筋单元尺寸取50。

第四步：在SC中建立分析实体，如下所示，建立的过程中，要和在CAD规划好的坐标系一致。将实体导出为Stp格式。

第五步：在第三步的基础上，导入第四步建立好的实体模型，做布尔运算并划分网格，混凝土单元尺寸取25。在具体划分网格之前，建议多角度查询钢筋与实体的位置是否和预想中的吻合。

第六步：定义钢筋和混凝土的property,并分别指定。由于LSPP修改关键字更为方便，个人建议复杂的材料模型可以先随意定义一个模型，然后导入到LSPP中在修改。例如这里的混凝土模型采用159号材料模型，参数较多，在HM中输入不便，可先定义001弹性材料并制定，后期修改即可。

第七步：将模型导出为K文件，打开LSPP，导入K文件，修改部分关键字，主要修改内容如下：

1、*Set_node_list，定义加载和约束的节点集；

2、*Set_Part, 定义耦合钢筋和混凝土时钢筋Part和混凝土Part的集；

3、*Mat_CSCM_Concrete和*Mat_Plastice_Kinematic分别定义混凝土和钢筋的材料模型；

4、*Section_Bean和*INTEGRATION_BEAM，检查导出的截面参数是否正确；

5、*Boundary_Prrescribed_Motion_Set和*Boundry_Spe_set设置加载和约束；

6、*Define_curve定义加载曲线；

7、*Constrained_Lagrange_in_Solid耦合钢筋节点和混凝土节点；

8、*Hourglass定义沙漏控制；

9、*Control定义求解设置；

10、*Database定义输出设置。

第八步：提交到LS-DYNA求解器进行求解。

第九步：将结果文件读入LSPP进行相关结果的后处理。

K文件可在微信公众号后台回复【DYNA001】下载

情人节快乐~

祝好

ANSYS结构院

2022.2.14

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# 混凝土 # HyperMesh # ls-dyna # 抗倒塌

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评论共6条

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- thegr8cyf0
  您好，请问在hypermesh中钢筋与混凝土的接触，您是怎么定义的呢？我在hypermesh里面没有找到类似于abaqus中像Embedded Region这种操作
  6天前回复
- - 水哥ANSYS作者0
    *Constrained_Lagrange_in_Solid耦合钢筋节点和混凝土节点；在lspp中去操作，或在hm中增加这个关键字
    5天前@thegr8cyf回复
- laburs0
  想请教一下，钢筋直径是如何设置的呢
  5个月前四川回复
- - 水哥ANSYS作者0
    sectionbeam关键字里面可以设置
    5个月前@laburs回复
- huage3285050
  ，强大，非常不错
  2年前回复
- - 水哥ANSYS作者0
    2年前@huage328505回复