理论教育 ANSYS中实现黏结滑移本构

ANSYS中实现黏结滑移本构

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:纵向切向的作用力就是试验确定的黏结滑移本构关系,F-D曲线据此确定。图6.42接触面弹簧单元考虑位置函数的黏结滑移本构关系曲线,其位置函数只能反映黏结应力沿锚固深度变化的规律。3)在横向上,依据表3.6中波谷和波脊的黏结应力与波形钢板全截面等效黏结应力的比例系数ξ,得到波形钢板波脊和波谷的黏结滑移曲线。

ANSYS中实现黏结滑移本构

为全面模拟波形钢板混凝土黏结滑移作用,应在波形钢板与混凝土界面相对应的节点间建立法向、纵向切向和横向切向的3个方向的弹簧单元,如图6.42所示。其中,钢板与混凝土的作用力在法向上可忽略拉力,而只有压力,相当于刚度很大而只能承受压力的弹簧。因此,法向的弹簧单元F-D曲线可以假设为斜率很大的负方向折线。纵向切向的作用力就是试验确定的黏结滑移本构关系,F-D曲线据此确定。横向切向上的作用力假设和纵向切向相同。这里的D就是试验中的滑移S;F就是黏结应力丁与弹簧单元所对应连接面上的从属面积A的乘积,即F=τ(D,xi)Ai。从属面积A取相邻单元尺寸范围的一半,即二分法。波形钢板混凝土接触面间的弹簧单元应按照角部、边界和中间3种情况分别定义,如图6.42(a)所示。

图6.42 接触面弹簧单元

考虑位置函数的黏结滑移本构关系曲线,其位置函数只能反映黏结应力沿锚固深度变化的规律。事实上,黏结应力不只是沿着锚固深度在发生纵向变化,还沿着波脊、波谷发生横向变化。鉴于此,本章位置函数在ANSYS中Combin39单元中F-D曲线的实现分纵向和横向的类别,具体步骤如下:

1)根据试件波谷和波脊,计算各试件基准黏结滑移亍-Sl曲线对应的特征黏结强度和特征滑移值。

2)为准确描述位置函数,在纵向上应将整个波形钢板混凝土埋置长度密集地划分为N段,N越大越接近实际,黏结应力和滑移变化的连续性越好。依据N个锚固深度的位置函数值、特征黏结强度和特征滑移值,建立N个锚固深度处的黏结滑移曲线。(www.daowen.com)

3)在横向上,依据表3.6中波谷和波脊的黏结应力与波形钢板全截面等效黏结应力的比例系数ξ,得到波形钢板波脊和波谷的黏结滑移曲线。

4)根据Combin39单元所对应连接面的面积,即图6.42(a),得到实常数F-D曲线。实常数的种类由划分段数N决定,需要3N个实常数定义。

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