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转Abqsus模型实例三:框架反复加载模拟

      分析实例如下图所示,在AutoCAD环境下完成建模和配筋后,由NosaCAD生成Abaqus模型文件。因Abaqus的显式计算模块不支持Rebar配筋功能,模型转换时将配筋按面积等效转换成BOX、I、O型钢杆件单元,与混凝土杆单元相叠加。

框架结构图

框架结构图

      Abaqus杆单元截面力学特性由截面积分点上的力学状态和材料属性积分得到,默认情况下矩形空间杆单元一个截面上有25个积分点,其他截面可参考Abaqus用户手册。此分析实例中的混凝土和钢筋材料模型采用同济大学开发的用户自定义材料本构模型,该用户自定义材料本构模型的混凝土和钢筋应力-应变关系与NosaCAD的相同,混凝土和钢筋单轴应力-应变关系如下图所示,所对应的用户子程序名分别为NSUCONCR01和NSUSTEEL02。

Abaqus矩形截面积分点分布
Abaqus矩形截面积分点分布

混凝土本构模型
混凝土本构模型

钢筋本构模型
钢筋本构模型

   实现步骤:

    1.框架结构建模,包括混凝土构件配筋;
    2.NosaCAD反复加载模拟计算(该步可以省略,该步计算结果主要用于与Abaqus和试验结果对比)
    3.生成Abaqus模型文件;
    4.在Abaqus中进行反复加载模拟计算和后处理
    注:NosaCAD没有位移加载功能,采用加荷载模拟反复加载过程。试验和Abaqus计算过程均采用位移加载方式,在框架顶部按20、40、60mm进行水平反复加载。在水平加载前,先进行竖向加载。

    视频演示1: 框架结构建模和反复加载模拟计算
               视频演示文件下载(CycFrame_1.avi)

    视频演示2: 转Abaqus模型和Abaqus反复加载模拟计算
               视频演示文件下载(CycFrame_2.avi)

    NosaCAD框架模型文件(CycFrame.dwg)(2005版)
    NosaCAD框架模型文件(CycFrame2010.dwg)(2010版)
    Abaqus框架模型文件(CycFrame_Abqs.inp)
    同济大学混凝土和钢材单轴滞回本构模型用户子程序(隐式分析)(TJFiber_v2_std32.obj)(32位)
    同济大学混凝土和钢材单轴滞回本构模型用户子程序(显式分析)(TJFiber_v2_xpl32.obj)(32位)
    提示:加载和运行用户子程序,ABAQUS需要通过用户子程序可运行验证!具体请参考ABAQUS用户手册。

 

NosaCAD框架模型    Abaqus框架模型
NosaCAD框架模型                                       Abaqus框架模型

 

试验水平荷载-位移曲线
试验水平荷载-位移曲线

Nosa水平荷载-位移曲线Abaqus水平荷载-位移曲线
NosaCAD水平荷载-位移曲线                             Abaqus水平荷载-位移曲线(隐式)

Abaqus水平荷载-位移曲线
Abaqus水平荷载-位移曲线(显式)



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