用ANSYS分析钢筋混凝土框架结构_焦俊婷
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基于ANSYS的钢筋混凝土框架非线性分析的开题报告1. 研究背景和意义钢筋混凝土结构是现代建筑中广泛使用的结构形式之一。
在建筑结构设计中,非线性分析是许多工程问题中的关键,钢筋混凝土框架非线性分析是在重要荷载作用下结构响应分析中普遍应用的方法。
在钢筋混凝土结构设计和施工中,为确保结构安全和可靠性,需要使用计算机模拟工具进行结构分析和设计。
2. 研究内容本文将使用ANSYS软件进行建筑结构的非线性分析,通过使用ANSYS进行非线性分析,分析结构在重要荷载下的响应。
本文将对框架结构的受力分析、节点位移分析、应力-strain关系曲线分析、裂缝形态分析等方面进行研究。
3. 研究方法本文将使用ANSYS软件进行模拟分析,包括有限元模拟、非线性分析、边界条件的设计和模拟结果分析等方面。
在进行有限元模拟前,首先进行结构建模,根据结构的实际布局和特点进行建模,然后设置合适的边界条件,配置荷载,并进行非线性分析。
4. 研究进度计划本文研究工作的进度计划如下:第一阶段:对钢筋混凝土框架结构进行有限元建模和边界条件设置;第二阶段:进行静力荷载的平衡计算和结构的非线性分析;第三阶段:对模拟结果进行分析,并对模拟模型进行优化。
5. 预期研究结果本文预期研究结果包括:结构的受力分析、节点位移分析、应力-strain关系曲线分析、裂缝形态分析等方面。
通过分析模拟结果,研究框架结构在受力分析、应力-strain关系曲线分析、裂缝形态分析等方面的特性和规律,为建筑结构设计和施工提供参考和指导。
6. 参考文献:- Carpinteri, A., 2008. Fracture of concrete and rock: SEM images. CRC press.- Mosalam, K., Anagnos, T. and Pister, K., 1999. Finite element modeling of reinforced concrete members under seismic loads. Computers & Structures, 72(1-3), pp.243-257.- Ganesan, N. and Narayanan, R., 1998. Nonlinear finite element analysis of RC beams with FRP reinforcement. Computers & structures, 67(2), pp.167-184.- Orangun, C.O. and Livaoglu, R., 2009. Seismic performance assessment of existing reinforced concrete buildings designed without earthquake-resistant requirements. Structural Engineering and Mechanics, 31(4), pp.429-448.。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析1混凝土结构是我们生活和工作环境中不可或缺的部分。
为了保证结构的安全性和耐久性,需要进行大量的试验和分析。
钢筋混凝土结构试验有限元分析是其中一种方法,本文将介绍如何基于ANSYS进行试验有限元分析。
1、前期准备工作进行钢筋混凝土结构试验有限元分析前,需要进行一些前期准备工作。
首先要确定模型的尺寸和几何形状,包括梁的长度、宽度和高度,钢筋的数量和材料等信息。
其次是建立材料模型。
钢筋和混凝土的本构关系可以参考各种规范和文献,例如ACI318和EHE等。
最后是进行荷载和边界条件的设置。
这些参数可以根据试验的要求进行设定。
2、建立有限元模型通过ANSYS软件建立钢筋混凝土结构的有限元模型。
其中,混凝土部分采用可压缩性线性弹性模型;钢筋采用弹塑性模型,可以考虑材料的塑性性质。
首先,选择适当的元素类型,包括梁单元和实体单元。
对于梁单元,要选择适当的截面类型和断面参数。
对于实体单元,要确定网格的大小和形状。
然后,按照模型的几何形状和材料参数设置单元类型和属性。
最后,进行单元的划分和网格生成,调整边界条件,使其与试验条件保持一致。
3、分析和结果在模型准备就绪之后,进行分析和结果的处理。
首先,定义荷载和边界条件,可以模拟多种加载模式,例如单点荷载、均布荷载、自重等。
然后,进行静态分析或动态分析。
静态分析可以计算结构的变形、应力和应变等参数;动态分析可以模拟结构在地震、风等自然灾害下的响应。
最后,进行结果的处理和分析。
包括可视化、动画演示、应力云图、位移云图等,能够对计算结果进行全方位的检查和分析。
综上所述,基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析是一种非常有用的手段,可以帮助工程师更准确地评估结构的安全性和耐久性。
它具有良好的可靠性和可操作性,可在较短的时间内快速建立模型和分析结果。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析2钢筋混凝土结构是目前建筑工程最常用的一种结构形式,其优点在于承载能力强、耐久性好、施工方便等。
基于ANSYS软件钢筋混凝土框架结构多尺度数值分析吴强;钱江;黄维【摘要】根据能量守恒与材料力学原理,提出一种几何多尺度数值计算模型.采用ANSYS软件对一12层钢筋混凝土框架结构振动台试验进行了多尺度数值模拟,同时利用梁单元模型模拟来作对比分析,计算了结构的动力特性与地震动力时程响应.分析结果对比显示,多尺度模型模拟结果与梁单元模型模拟结果和振动台试验结果具有较高的吻合度,为以后结构分析计算提供了一种简单有效的手段.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2014(030)001【总页数】7页(P26-32)【关键词】多尺度模型;ANSYS软件;钢筋混凝土框架结构【作者】吴强;钱江;黄维【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092【正文语种】中文历次地震震害表明,钢筋混凝土框架结构在地震作用下的破坏往往是局部的破坏,整体结构因局部破坏而失去抗震能力,进而倒塌。
1979年10月15日美国帝谷地震(6.5级),加州埃尔森特罗帝国郡服务大楼,为6层钢筋混凝土框架-剪力墙结构,由于刚度沿竖向分布不均,底层一侧的4个边柱发生弯剪破坏(图1),柱底混凝土大块剥落,纵向钢筋严重屈曲,水平箍筋拉屈[1]。
2005年10月8日的克什米尔大地震(7.6级),Ryadh中心为钢筋混凝土框架结构,结构建造较早,没有进行抗震设计。
柱的混凝土强度不够,配筋不足,在二层柱两端出现塑性铰[2](图2)。
从以上的实际震害可以看到,钢筋混凝土框架结构在地震作用下的破坏一般为集中在梁柱节点处的局部破坏,局部破坏的累计最终导致整体结构的失效。
但目前常用的工程非线性分析主要分为基于宏观单元的整体结构非线性分析和基于实体单元的局部结构非线性分析。
基于ANSYS的锈蚀钢筋混凝土梁力学性能分析陈飞飞(北京市市政三建设工程有限责任公司 北京 100062)摘要:对已有的8根锈蚀钢筋混凝土梁进行有限元建模和分析,得到钢筋腐蚀率为0%、5.0%和10.0%的钢筋混凝土梁的荷载-跨中挠度曲线。
研究结果表明,较高的锈蚀率会对RC梁的刚度、承载能力以及破坏形式等产生不利影响,且通过和破坏试验的对比分析可以看出,通过有限元软件ANSYS能较准确地模拟锈蚀RC组件的力学行为。
研究成果可在一定程度上对耐久性损伤结构的加固有参考意义。
关键词:ANSYS 锈蚀钢筋 力学性能 耐久性中图分类号:TU375.1文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)05-0073-05Analysis of Mechanical Properties of Corroded ReinforcedConcrete Beams Based on ANSYSCHEN Feifei(Beijing Municipal Three Construction Engineering Co., Ltd., Beijing, 100062 China) Abstract:Based on the finite element modeling and analysis of 8 collected corroded reinforced concrete beams, the load-mid-span deflection curve of reinforced concrete beams with reinforcement corrosion rates of 0%, 5.0% and10.0% are obtained. The results show that the higher corrosion rate has an adverse impact on the stiffness, bearingcapacity and failure mode of RC beams, and that through the comparative analysis with the failure test, it can be seen that the mechanical behavior of corroded RC components can be accurately simulated by the finite element software ANSYS. This research results can have reference significance for the reinforcement of durable damage structures to a certain extent.Key Words: ANSYS; Corroded steel; Mechanical properties; Durability钢筋锈蚀会导致钢筋的屈服强度和横断面积减小、钢筋和混凝土之间的粘结强度的降低以及混凝土膨胀开裂[1-2],最终使钢筋混凝土组件的力学性能退化,甚至会引发安全问题,造成经济损失。
ANSYS数值仿真技术对《钢筋混凝土与砌体结构》课程的教学应用研究钢筋混凝土与砌体结构作为土木工程专业的一门主干课程,具有计算公式多、计算量大、知识面广、构造要求多等特点,一直以来是教学的难点。
提出采用数值模拟仿真技术应用于教学过程中,帮助分析复杂的结构受力情况。
实践证明,将数值模拟仿真技术应用与课程中,能有效提高教学质量,提高学生思维应变和创新能力。
标签:ANSYS;钢筋混凝土结构;有限元《钢筋混凝土与砌体结构》作为土木工程专业的一门主干课程,具有计算公式多、计算量大、知识面广、构造要求多等特点,一直以来是教学的难点。
土木工程是一门与试验密切挂钩的学科,在专业教学中涉及到了很多试验,例如:土力学试验,建筑材料试验,材料力学试验,结构检测试验等,许多课程都在这些试验过程和结果中得到总结和验证,《钢筋混凝土与砌体结构》课程就是典型,在教学过程中,涉及材料性能,受力原理、结构构造,并且涉及简单工程实例的设计方法原理施工图绘制等众多知识点,对构件和结构进行试验分析得到理论结果,对这门课程的教学是非常有帮助的,并且这一课程的教学效果直接影响学生的实际工程分析能力以及工程创新能力的培养,然而普通独立院校常常受到试验条件缺乏,设备落后的影响,导致教学模式固化,这一课程的试验教学较少,严重影响学生理解和实践能力的培养,导致学生缺乏工程意识。
国内外常采用数值模拟仿真软件应用于工程实例,帮助分析复杂的结构受力情况,这种仿真软件是融结构、热力学、流体、电磁和声学等于一体的大型通用有限元分析软件,常应用在土木工程中,包括大坝工程、隧道及地下工程、桥梁结构工程、房屋建筑工程、边坡工程以及基础工程,分析各类工程结构的力学行为和在工程结构施做和使用过程中的力学行为的有限元分析过程,包括2D和3D 的分析,其在实际工程中的应用是非常常见和成熟的。
近些年,提出了将数值模拟仿真软件应用于教学,将计算机辅助教学作为高校教学改革的发展方向,解决试验条件缺乏的困境。
第35卷第20期·54·2009年7月山西建筑SHANXIAR(HIT日=兀瓜EVd.35No.20Jul.2009文章缩号:1009-6825{2009}20.0054-02ANSYS在钢筋混凝土结构分析中的应用闫玉峰摘要:结合钢筋混凝土结构的工作特性,讲述了利用大型有限元计算软件ANSYS进行钢筋混凝土结构分析的全过程与相关技巧,以合理地运用ANSYS模拟钢筋混凝土结构。
从而推广ANSYS的应用。
关键词:AN蚧偈,钢筋,混凝土,结构分析中图分类号:TU375文献标识码:A作为世界商业有限元软件的杰出代表,ANSYS软件友好的交互式操作界面,集多领域计算于一体的强大功能,在我国吸引了越来越多的用户,土木工程是Ar、ISYS软件的一个主要应用领域。
但在应用ANSYS软件进行钢筋混凝土结构分析时,由于结构自身存在的复杂因素如:1)混凝土是复合材料,材料的均质性较差,应力应变关系成明显的非线性;2)混凝土抗拉强度很低,在通常情况下钢筋混凝土结构总是带裂缝工作的,裂缝的存在使得结构的分析大为复杂;3)钢筋和混凝土作为两种性质迥异的材料在一起工作,引起了复杂的共同作用问题等,合理地运用ANSYS模拟钢筋混凝土结构仍然是一项富有挑战性的任务。
本文结合钢筋混凝土材料的工作特性,从模型建立到非线性计算再到结果分析的全过程讲述了利用ANSYS进行钢筋混凝土结构分析的方法与技巧。
并以一钢筋混凝土简支梁为例,说明了其的具体应用。
1单元的选用及定义1.1混凝土单元——S0lid65Ar、『sYS中提供了上百种计算单元类型,其中Solid65单元是专门用于模拟混凝土材料的三维实体单元。
该单元是八节点六面体单元,每个节点具有三个方向的自由度(ux,【,y,U≥)。
在普通八节点线弹性单元Solid45的基础上,该单元增加了针对于混凝土的材性参数和组合式钢筋模型,可以综合考虑包括塑性和徐际工作中混凝土掺合料脱模剂,粉刷层等因素都会影响实际碳化深度的测定,要认真加以区别,防止“假碳化”产生的误判。
基于ANSYS分析既有RC框架结构抗连续性倒塌的能力郭文杰;赵子玉;崔文韬【摘要】采用ANSYS软件,建立了RC框架结构有限元模型,并利用线性静力法,研究了四种不同失效工况下RC框架结构的抗连续性倒塌能力,依据分析结果,提出了RC框架结构的加固措施.%ANSYS was used to establish finite element model of RC frame structure, and then the linear static method was used to research the resistance of progressive collapse of the existing RC frame structure at different conditions, according to the results of the analysis, the paper puts forward some reinforcement measures.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)004【总页数】3页(P37-39)【关键词】框架结构;连续性倒塌;有限元分析;加固措施【作者】郭文杰;赵子玉;崔文韬【作者单位】河北建筑工程学院,河北张家口 075000;河北建筑工程学院,河北张家口 075000;河北建筑工程学院,河北张家口 075000【正文语种】中文【中图分类】TU311.41世界范围内建筑物因关键构件失效而造成的连续性倒塌事故时有发生,造成了严重的人员伤亡及经济财产损失。
同时,大量现存的既有建筑物并没有经过抗连续性倒塌能力设计,加之年久失修等各种因素,已经出现了不同程度的损伤,存在着发生连续性倒塌的风险。
所以,工程界越来越重视对于建筑物抗连续性倒塌能力的研究。
陆新征、李易等通过对钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌过程的数值模拟,分析出倒塌过程中存在梁机制、转换机制及悬链线机制三种抗力机制[1];易伟建、何庆锋等提出了模拟框架结构倒塌破坏的拟静力试验方法,并完成了4跨3层钢筋混凝土平面框架的倒塌试验[2];肖岩、杨娇等通过CFRP加固框架结构的试验研究,得出粘贴CFRP可以有效地提高结构的抗连续性倒塌能力[3]。
解放军理工大学工程兵工程学院课程论文基于ANSYS的钢筋混凝土结构实例分析课程名称:高等军桥结构分析专业:桥梁与隧道工程学生姓名:马森学号: S201103062指导教师:郭志昆教授陈万祥讲师时间: 2012年7月14日基于ANSYS的钢筋混凝土结构实例分析马 森 (解放军理工大学工程兵工程学院,江苏,南京,210007)摘要:讨论了在大型有限元软件ANSYS中用于混凝土材料的Solid65单元, 介绍了混凝土和钢筋共同工作时的建模方法及相互连接的处理, 利用Solid65单元对钢筋混凝土板进行了分析。
分析表明, 用Solid65单元模拟钢筋混凝土材料所得到的结果, 能较好地反映钢筋混凝土板的非线性力学特征。
关键词:Solid65单元;ANSYS;钢筋混凝土结构 中图分类号:TU37511; O242121文献标识码: A钢筋混凝土是土木工程中应用最广泛的材料,钢筋混凝土相关力学问题的分析是进行土木工程分析的基础。
对于性质复杂的钢筋混凝土结构, 材料非线性与几何非线性常同时存在, 用传统的方法来分析和描述难度非常大,用有限元等工程软件进行钢筋混凝土的力学行为的模拟分析,对于结构设计的合理性与经济性非常有意义。
1 Solid65单元1.1 单元简介 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单元用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型。
该实体模型可具有拉裂与压碎的性能。