水哥ANSYS9个月前更新关注私信 点击此处查看 ✿水哥原创ANSYS视频教程清单 ✿ 水哥专属答疑服务已开通，点此此处查看详情 预应力钢筋的模拟一直是比较难的一个点，特别是对于使用workbench的同学而言。本文以某预应力T型梁为例，介绍在Workbench中预应力钢筋的建模方法。 预应力T型梁概况如下： 某预应力混凝土T型截面简支梁，计算跨径为39m，结构布置和截面尺寸如下图(不考虑段部锚固和端部加宽)，混凝土等级为C50，弹性模量为34.5Gpa,泊松比为0.2，密度2400kg/m^3,预应力筋采用1860钢绞线，张拉控制应力为1395Mpa,钢束面积为3836mm^2 ,预应力筋弹性模量为195Gpa,泊松比0.3，密度7850kg/m^3。 本文采用联合HM和WB仿真，混凝土和钢筋建模采用SpaceClaim完成，混凝土网格划分采用HM完成，最后使用WB进行结构计算和后处理。 HM和WB模拟钢筋混凝土的通用流程见以前的文章： Workbench与HM如何联合进行钢筋混凝土建模分析 整体流程如下： 一、首先在CAD中分别绘制好T型梁的断面图以及三维钢筋网，然后导入SC中，对T型梁截面进行拉伸，如下所示。 二、此处钢筋模拟采用加强筋单元进行，同时由于钢筋具有一定的弯曲度，所以考虑沿着钢筋走向对混凝土网格进行一定的加密，在具体网格划分之前，首先对几何体进行一定的切割，如下所示。 三、将几何模型文件导出为stp格式，然后导入HM中，进行网格划分，当然这一步也完全可以用WB本身的网格划分来控制，主要的原则是在有钢筋的区域尽量划分成六面体。 四、在HM中定义单位类型为Solid185，然后导出为CDB文件。 五、在WB中定义混凝土和钢绞线的材料，这里为方便计算，只考虑线性材料，当然，实际操作中，你也可以非线性材料。 六、由于此处混凝土是采用HM来划分网格，所以其实体模型不必在导入Mechanical中，选中所有混凝土，进行抑制即可。钢绞线在SC中定义为梁单元即可 七、打开Mechanical，选择梁单元，定义材料属性，选择单元类型为Reinforcement，这里单元一定要选对，否则后期无法修改。 八、回到项目管理界面，拖入External Model，然后读取第四步到处的CDB文件，注意CDB文件的单位一定要和WB项目的单位制一致。 九、在WB项目管理界面，新建一个静力分析，然后和前面已经建立好的项目进行数据共享，如下所示。 十、进入Mechanical，对混凝土和钢筋进行材料的赋值与复核 十一、施加钢筋预应力 针对于Reinforcement，软件实际上是采用的Reinf264，查看该单元的帮助，发现其支持Initial State的输入，也即可定义初始应力。 本次初始预应力采用插入命令流的方法进行，命令为Inistate, 具体解释可参考这篇文章： Workbench如何施加结构预应力 插入的命令流如下： allsel,all esel,s,ename,,264 inistate,set,-2,stre inistate,define,all,all,,,1395 allsel,all 提示：由于本文的预应力钢筋全部需要施加预应力，所以直接选择了全部钢筋，如果你的实际模型中，只要部分钢筋需要施加预应力，则应该首先建立NS组，然后在通过cmsel进行选择施加。NS创建的时候要选择单元。 当然还可以结合先选择全部加强筋单元，然后在通过位置坐标来进行选择，总之一句话，哪根钢筋施加预应力，就把哪根钢筋选择出来。 十二、求解与结果的查看。 在具体分析之前，应首先复核预应力的施加效果，方法为结构不施加任何的外部荷载进行求解，然后查看应力云图和位移云图，通过应力值和位移的趋势来判定预应力施加是否正确。 本次模拟总体位移云图： 从位移趋势来看，本次变形符合混凝土梁施加纵向预应力后的变形趋势。 钢筋应力云图查看，由于WB并不支持加强筋单元的单独查看，钢筋云图的查看需要进入到经典中查看，如下所示： 查看命令： esel,s,ename,,264 /eshape,1 plnsol,e,eqv 从钢筋应力云图来看，除了端部受应力集中影响外，其余部位的预应力大小均在1396Mpa附近，与初始施加的预应力相符。 通过本文案例，说明采用INISTATE和加强筋结合的方法，可用来模拟预应力钢筋混凝土，以上步骤仅供大家参考学习。 本文模型包含CAD建模图纸，Stp格式文件，HM已经划分好的CDB文件，打包好的Workbench项目文件（要用2023R1版本及以上才能打开），截图如下，付费后即可下载： 欢迎搜索关注本站微信公众号：ANSYS结构院如果觉得本网站的文章和资源对您的研究具有一定的帮助，欢迎给网站捐助，您的支持是我坚持下去的动力！ ANSYS Workbench预应力钢筋模拟方法此内容为付费资源，请付费后查看25积分黄金会员免费登录购买付费资源已售 5© 版权声明文章版权归作者所有，未经允许请勿转载。THE ENDHyperMesh文章WORKBENCH文章联合仿真文章# workbench# 联合仿真# 预应力# 钢筋混凝土 喜欢就支持一下吧点赞1赞赏 分享QQ空间微博QQ好友海报分享复制链接收藏
暂无评论内容