ANSYSSolid65单元分析混凝土学习笔记

1、ANSYS solid65 单元分析混凝土江见鲸，陆新征 清华大学土木工程系一：为什么需要学习混凝土有限元作混凝土强度理论？写程序？写论文？用有限元软件？二：solid65单元ANSYS里面专门建立了面向混凝土，岩石材料的单元在三维8节点等参元solid45的基础上，增加了针对混凝土材料性能参数和组合式钢筋模型理论背景： ANSYS theory referenceConcrete； element library solid 651）Solid 65破坏准则：应力组合除以抗压强度大于破坏曲面2）Solid 65 破坏曲面Willam & Warnke破坏曲面描述，可以参看帮助文件中描述破坏曲

2、面分为：压-压-压；拉-压-压；拉-拉-压；拉-拉-拉压-压-压破坏分区：在该分区下混凝土将压碎，总应力应该等于或大于结构可能收到的最大静水压力拉-压-压破坏分区：基本还是沿用WW破坏准则曲面形状；在该分区下混凝土将在与应力垂直的方向出现一条裂缝；拉-拉-压破坏分区：不再使用WW破坏曲面；极限抗拉强度随线性降低；在于垂直拉应力方向可能分别出现一条裂缝。拉-拉-拉破坏分区：极限抗拉强度为；在垂直拉应力方向可能分别出现一条裂缝。3）单元性态：每个单元有2x2x2=8个高斯积分点；每个高斯积分点上最多可以有3条相互垂直的裂缝；使用分布固定裂缝模型；可以使用整体式钢筋模型；在破坏准则之外，还可以考虑塑

3、性。4）Solid65单元使用方法：实参数 real constants：定义配筋的材性及其他参数材料模型 material model：初始弹性模量，泊松比，密度数据表 Data table：本构关系，破坏准则材料号x3：定义钢筋材料编号体积配筋率x3：配筋角度THI配筋角度PHI5）整体钢筋模型下的本构矩阵：6）solid65单元坐标：在未指定单元坐标的情况下，单元坐标系的坐标轴和整体坐标系的坐标轴平行；如果需要调整单元坐标系，应建立相应的局部坐标系并将其赋予solid65单元；7)solid65单元的本构关系7-1）可以使用以下本构关系等强硬化模型multilinear Isotropi

4、c hardening随动硬化模型 multilinear Kinematic HardeningDrucker-Prager模型DP模型DP模型在混凝土中为理想弹塑性模型具体输入数据：7-2）关于下降段的问题在实际混凝土中都有下降段，但是在计算的时候要特别小心下降段的问题；下降段很容易导致计算不收敛，有时为了计算的收敛要避免设置下降段，采用rush模型；利用最大应变准则来判断混凝土是否破坏8）Solid65单元中的破坏准则采用W_W五参数准则；需要参数；单轴抗拉强度，单轴，双轴抗压强度；围压压力，在围压作用下的双轴，单轴抗压强度；9）破坏准则与本构关系Solid65本构关系的判断在破坏准则之前；在一般情况下，不推荐使用压碎判据，而使用塑性或塑性下降段；在concrete data table里面，设定单轴抗压强度1，后面围压等4个参数不要设定；此时相当于是带有“拉力截断”（tension cut off）的vonMisses模型，尽管与标准的混凝土本构模型有一定差异，但是在围压不是很大的情况下任然可以取得较好结果。混凝土立方体模拟实验10）solid65中的裂缝模型弥散固定裂缝模型smear fixed crack model；采用Rankine 最大拉应力准则，达到最大拉力就开裂，裂缝方向不随主应变方向变化；正交裂缝模型，一个高斯