ANSYS钢筋混凝土（二）分离式建模（共节点）

上次介绍了ANSYS中使用SOLID65中配筋率实常数来考虑钢筋的“整体式建模方法”：

https://www.jishulink.com/content/post/1794777

本文则介绍下一种ANSYS中钢筋混凝土模拟的常用方法——分离式建模（共节点）

分离式建模即将钢筋混凝土结构中的钢筋网按照其主要几何构造建模，并赋予其杆单元（LINK180等）属性。又按照钢筋网与混凝土的连接方法细分为“共节点”、“考虑粘结滑移”、“EMBEDDED方法”等。

钢筋与混凝土共节点即钢筋单元上的节点与其对应重合位置的混凝土节点本身为共节点，这种方法忽略了钢筋与混凝土间的粘结滑移作用，但胜在相对简便，且在大多数情况下考虑粘结滑移与否对结果的影响不大。

要使网格划分时钢筋节点与混凝土节点本身为共节点，那么就要求几何上钢筋线（Line）本身就是混凝土体（Volume）体内的线，这也是“共节点”的基本操作思路。下图可以很好地帮助理解其原理：

仍然是如下图所示的一根钢筋混凝土梁，使用共节点的分离式建模方法模拟，实例详情可能与真实工程和试验相比有不合理之处，只借此着重展示共节点的整体式建模操作方法。

钢筋混凝土梁尺寸简图

有限元模型（取1/2对称结构）示意图如下，可见通过这种方法可详细地考虑钢筋笼的特征。

钢筋混凝土梁模型示意图

体现在实际操作中，核心的命令流是灵活使用工作平面变换（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出钢筋线，并用LATT命令对不同的钢筋线进行赋值。命令流节选如下：

采用分离式建模（共节点）可以详细地考虑钢筋的作用，并且可以得到详细的钢筋笼应力云图，是一种难易度和精细度适中的钢筋混凝土构件模拟方法。

钢筋网应力云图

混凝土裂缝预测图

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