ANSYS混凝土结构分析中REINF26x的应用小结与示例

前文中简单介绍了两个单元，如

REINF264：ANSYS离散加强筋单元REINF264，模拟加筋新途径之一

REINF265：ANSYS弥散加强筋单元REINF265，模拟加筋新途径之二

并就在梁(BEAM18x)、壳(SHELLx81)、体单元(SOLID18x)等中之布筋方法也做了介绍，如：

独立网格布筋法：ANSYS在梁壳体单元中的独立网格布筋法，性能优良

标准布筋法：ANSYS在梁壳体单元中的标准布筋法，合适时也可选用

在应用过程中，有以下几个问题需注意：

（1）无需关心是REINF264或者REINF265。因REINF26x不能直接通过节点定义单元，而是ANSYS自动生成，即通过独立网格布筋法或标准布筋法自动完成“布筋”，在“布筋”时ANSYS根据“离散方式”或“弥散方式”生成对应的单元。

（2）布筋法和布筋方式结合，有4种组合，可任意选择。看似挺乱的关系，其实是怎样方便就怎样去实现即可。例如在BEAM189中布置轴向直线筋，采用标准布筋法 离散方式就很方便；再如在SOLID18x中布置主筋(直线或曲线)采用独立网格布筋法 离散方式很方便；分布筋如论在SOLID或SHELL中采用弥散方式都比较方便。

（3）REINF26x不能直接施加荷载(热场荷载除外)。因REINF26x属于“加筋单元”，依附于基材单元而存在，所有荷载“继承”基材单元。

（4）预应力筋怎样实现？土木工程结构中经常布置预应力筋，其在ANSYS中的布筋方法与普通筋材无异。其“预应力”的实现与（ANSYS之LINK180施加预应力及生死单元应用)基本相同，即有两种途径，其一是通过对基材降温（基材不输入线胀系数），不过要考虑结构的温度效应，则此法不可取；其二是采用命令INISTATE对某种材料（预应力筋的材料号）设置v初应变，此法通用，但不同的版本可能会有不同的警告信息。

（5）定义加筋截面时，建议一次完成模型中所用加筋截面定义，其后才开始布筋。

（6）采用独立网格布筋法时，采用多个MESH200定义，更方便操作。

（7）DPC模型不能查看裂缝情况（PLCARCK不能用），但可从塑性应变分布看裂缝位置和高度。

如图所示1所示的预应力钢筋混凝土简支梁，跨度为10m，截面尺寸为0.6m×0.8m，布置有纵筋、斜筋（带弯径）、分布筋、架立筋、箍筋和预应力筋等，SOLID185单元透明时的单元如图1所示。

图2为钢筋骨架图，包括了3D钢筋笼、钢筋骨架的三视图、1/2钢筋骨架等，各种钢筋清晰可见。

图3为采用DPC模型时的极限承载求解结果，包括了荷载-位移曲线、位移云图、各种钢筋应力云图，尤其是塑性应变云图，可以大致看出混凝土开裂位置与高度。

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