基于ANSYS Workbench！全面掌握钢筋混凝土结构仿真分析（一）
ANSYS软件也许不是钢筋混凝土结构仿真分析的最佳工具，但肯定是最强大的工具之一。
对于ANSYS用户来说，使用ANSYS Workbench可以完成绝大部分场景下的钢筋混凝土结构仿真分析。
本号计划通过三篇系列文章，让读者全面掌握钢筋混凝土结构的仿真分析方法，敬请期待。
本文主要为读者普及钢筋混凝土结构仿真分析的基础知识，为后续深入学习打下坚实基础。
钢筋混凝土结构的有限元模型主要有三种：分离式、整体式、组合式。
1）分离式模型使用实体单元模拟混凝土，使用杆单元模拟钢筋。如果不考虑钢筋和混凝土之间的滑移，可以将杆单元和实体单元共节点或绑定。如果需要考虑钢筋和混凝土之间的滑移，可以使用缩小钢筋弹性模量为原来30%左右的近似方法，也可以使用界面单元(如弹簧单元)来定义杆单元和实体单元的连接。
2）整体式，也称为分布式或弥散式。考虑钢筋对混凝土的加强作用，将钢筋连续均匀分布于实体单元中。整体式模型无法考虑钢筋和混凝土之间的粘结和滑移。
3）组合式是指钢筋混凝土构件的一部分用分离式，一部分用整体式。组合两种模型的优势。
对于分离式模型，较新版本的ANSYS Workbench中提供了Reinforcement选项。比如在ANSYS2022中可以看到如下：
将代表钢筋的线体赋予Reinforcement，软件会将线体划分为Reinf264单元。使用该选项的好处在于，代表钢筋的Reinf264单元会和代表混凝土的实体单元自动连接，无需额外定义，并且对线体和实体的网格尺寸匹配性没有要求。
提到ANSYS钢筋混凝土结构分析，很多人会想到Solid65单元。
Solid65单元，称为3D加筋混凝土实体单元，用于模拟无筋或加筋的3D实体结构，具有受拉开裂和受压破碎的功能。
对于分离式模型，可以使用Solid65实体单元模拟素混凝土，Link180杆单元模拟钢筋。
对于整体式模型，可以使用Solid65实体单元直接模拟钢筋混凝土，通过实常数定义钢筋的材料、体积配筋率、方向角等。
看起来非常不错，但是在ANSYS Workbench中，六面体实体单元默认的是Solid186单元，并不是Solid65单元。
如果需要在Workbench中使用Solid65单元，那就必须使用APDL命令流方式，难度较大。对于一般用户，或者只是偶尔分析钢筋混凝土结构的用户来说，不适合。
来源：华仿CAE
