Abaqus实例3—自复位桥墩预应力筋属性设置

知识补充：

自复位桥墩从力学性能上看，一是接缝处的张开闭合可以耗散地震能量对墩身的破坏，但容易造成接缝处混凝土的压碎，降低结构抗震性能；二是预应力筋的存在可以为结构提高自复位，使滞回曲线呈明显的“旗帜型”，具有较小的残余位移，有利于震后修复，但耗能能力较差，无法抵抗强震的破坏。

在有限元软件abaqus中，模拟预应力筋的方法多种多样（后续会专门写一篇如何建立预应力筋的文章），但预应力筋参数属性的设置是不变的，下文将介绍参数属性的设置。

（1）选择模块中“属性”，点击如图所示图标，进行参数设定

（2）材料行为—密度

其中在“名称”处可以定义该参数的名字；选择“通用”模块中的“密度”，其中钢筋的密度为9.8e-9（t/mm3）（注：要注意单位，作者选用的基本单位为n，mm）。

（3）材料行为—弹性

在“力学”模块中选择弹性—弹性，在下面的参数输入中输入杨氏模量（弹性模量）—195000Mpa（规范中预应力钢绞线的取值为195000Mpa，如果读者做过钢绞线拉伸试验，则以试验值为准）

（4）材料行为—塑性

在“力学”模块中选择塑性—塑性，在下列参数输入中，可以参考双折线模型进行输入。

（5）材料行为—膨胀系数

在“力学”模块中选择“膨胀”，在下列参数输入框中输入1.2e-5Mpa（规范中钢绞线的膨胀系数为1.2e-5Mpa）

（6）预应力施加力学模型

在abaqus中，预应力的施加主要为“降温法”。该法的力学模型为：

T=—（F/(E*S*C)）

F—预应力筋所受力

T—需要改变的温度

E—钢绞线弹性模量

S—钢绞线截面面积

C—钢绞线膨胀系数

（注：上述对于基本单位要取一致；输入的结果一定为负值）

（7）预应力施加过程

1.在模块中选择“载荷”，点击如图所示图标进行参数设置。

2.显示“创建预定义场”框。在“名称”处可以修改该名称；分析步不要选择初始分析步initial，在前面定义分析步时要单独建立一个施加预应力的分析步；在类别中选择“其他”，可用于所选分析步的类型中选择温度。

3.选择所要施加预应力的钢绞线，接着会出现“编辑预定义场”。在输入温度时，尽量不要一个分析步直接全部施加上去预应力，可以采取多个步骤进行施加，如下所示：（注：采用降温法输入的值一定为负值）