钢筋混凝土结构仿真：实体单元Solid186+梁单元Beam18x（三）

    学习一门技能，需要考虑两个方面：第一，学习成本；第二，学成价值。

    相关主题，前作如下：《基于ANSYS Workbench！全面掌握钢筋混凝土结构仿真分析（一）》，《钢筋混凝土结构仿真：实体单元Solid186+杆单元Link180（二）》

    混凝土材料有很强的抗压性能，但抗拉性能较差。所以可以说99%的混凝土构件都是钢筋混凝土构件。钢筋能明显提升混凝土构件的抗拉性能。

    经典说法，一般用杆单元模拟钢筋。由于钢筋是细长结构，使用梁单元是不是也可以？

    几何模型如下图。

    钢筋使用线体，划分为梁单元Beam188/189。混凝土使用实体，划分为实体单元Solid186。

    简支梁，施加均布压力。

    由于梁单元的每个节点有六个自由度，实体单元的每个节点有三个自由度，所以共节点不适用于梁单元。

    共节点和绑定接触的详细设置，请参考前作《钢筋混凝土结构仿真：实体单元Solid186+杆单元Link180（二）》

    钢筋混凝土梁的挠度结果。

    钢筋轴力。

    钢筋轴向应力。

    总结：

    1）对于梁单元，默认是一阶梁单元，即本文的梁单元，读者如果有兴趣，可以试试二阶梁单元。它们的分析结果和杆单元不一样。但如果将绑定接触算法由MPC改为Beam，梁单元和杆单元的分析结果会接近。

    2）对于钢筋而言，理论上更应该用梁单元模拟，但由于节点自由度的原因，不能使用共节点，只能使用绑定接触，并且算法不宜选用MPC。笔者认为，使用杆单元模拟钢筋，最重要的原因是杆单元节点和实体单元节点的自由度是一致的。

来源：华仿CAE