【ETE专题】节点有限元分析在结构分析中的应用

[小编：李明]

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（1） 介绍主流的节点有限元分析软件。

（2） 介绍ABAQUS进行节点分析的特点：常用的桁架单元，梁单元，壳体及实体单元，另有tie，内嵌，coupling，连接器等接触单元（自由度处理方法），也具备线弹性材料，基于损伤理论的非线性材料，还可以自定义UMAT等。建模方面，支持复杂几何实体的IGES，SAT的格式，程序可以进行布尔运算。 由于上述的属性，ABAQUS可以很好地进行节点有限元分析。以下是整个节点分析的主要过程：

（3） ABAQUS的大部分应用场景是，采用AUTOCAD等CAD软件进行空间建模，然后采用ABAQUS进行补充建模，主要就是合并，布尔，分体及单元划分。其它应用场景有采用INPUT进行文本建模，或采用第三方的单元剖分，如HYPERMESH等，这里就不展开介绍，这里主要讲采用CAD+ABQUS的建模方法。



（4） 以下是常用的3D-CAD中用到的立体模型生成的功能，从平面到立体，有拉伸，扫掠，放样，旋转等，CAD也能进行一些简单的布尔运算：合并，减除，相交 

（5） 有限元建模分节点模型与区块模型，区块模型可以从结构模板图出发，如下所示，采用一系列的拉伸就可以建完模型了，当然还需要一些布尔运算


（6） 混凝土块体部分的建模相对简单，复杂的在块体内钢筋的建模，钢筋一般采用TRUSS单元，在CAD内是单线，采用AUTOCAD建模如下图所示。钢筋的复制建模大量采用3D-ARRAY这个CAD命令。 

（7） 钢筋的线模在建模的过程中要注意，纵筋与箍筋的距离不宜过小，钢筋不要跑到混凝土外表面去了。

（8） 构件分组：这个很重要，不同的材料不同的类型记得分组，分图层。如基础、构件、钢配件、钢筋与钢骨，都应该在不同的组，方便管理，钢板厚度不同，钢筋直径不同也需要分开。

（9） 在AUTOCAD完成大部分建模以后，我们把AUTOCAD的模型导出为IGES格式。IGES格式可以把钢筋也能包括进去，SAT格式就不可以了。

（10） 弹性模型可以不需要导入钢筋，只有弹塑性分析才需要导入钢筋网。 

（11） 在分析前，进行网格部分试算检查，有问题越早发现越好，记得另存为。 

（12） 输入材料的定义，混凝土与钢筋在进行弹塑性分析时，要输入弹塑性本构 

（13） 输入截面的定义，定义好构件截面，主要是钢筋的截面，一般采用TRUSS

（14） 组装构件:因为在前面定义好了不同的图层，所以这个分组定义就相对容易了。

（15） 定义分析设置：ABAQUS的弹塑性分析是采用自适应增量迭代法的，你需要设置最大迭代步数（可以理解成迭代多少步以后算不下去跳出）及最小迭代增量值（可以理解成最小每步加载）。

（16） 定义RP加载点，这个很重要的功能，因为节点分析的外力是从整体模型中得到，是一些杆件端部点荷载，这些点荷载要作用于实体单元上的一个面，就要作用于面上的一个代表结点，通过刚度分配到这个面上的所有点上。所以要进行RP点的指定，一般是受力的中心。 

（17） 定义tie，构件与构件的面连接，可以采用TIE进行连体， 不同组之间，无论你建模的两个面之间有多近，也是离开的（自由度独立），所以要采用TIE把这两个面帖起来。

（18） 定义内嵌（Embed），钢骨（壳元），钢筋（桁架单元）都可以内嵌于实体单元中。内嵌的作用就是实体单元的变形，会使单元内的钢筋与钢骨协同变形。

（19） 定义荷载。刚才讲的RP点就是用来加点荷载的，加载外力的方向采用右手法则。

（20） 定义位移约束（支座）。节点除了力边界，还有位移边界，采用BC（边界约束）进行定义。 

（21） 网格部分（在有限元分析中占重要地位）：第一步，剖分TRUSS单元，这是关键的一步。然后对实体，壳体进行网格划分，指定网格大小，100~300比较常用。稳定划分可以采用TET（三角形四面体）格式进行网格划分 

（22） 补充参数设置：自定义本构的位置，GPU多核计算的设置等。


 

（23） 导出INP的功能，导出INP方便以后进行批量计算，脱开了图形界面，采用文本修改。

 （24） 运算完成后，点击RESULTS查看结果，ABAQUS的前处理就介绍这么多了，后处理需要用到一些如PYTHON的往后再介绍。 



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[ETE]高层建筑结构中斜柱分析的基本方法

以下是整个PPT的下载方法：
【ETE教程】高层建筑结构中斜柱分析的基本方法


斜柱在超限高层建筑结构中出现越来越多。以下是技术分析总结
小编：李明

PPT有以下基本内容：
(1)超限报告中指出斜柱位置，斜率

(2)简化力学分析必不可少的

(3)注意斜柱对楼板会产生局部水平力

(4)进行考虑斜柱的楼板应力分析
(5)根据分析提出斜柱的加强措施
(6)斜柱及上下各一层的PMM分析

(7)抽柱模型中的柱子相关的内力

(8)进行斜柱节点的应力分析(ABAQUS,sap2000)


(9)根据应力云图进行局部加强措施设计
   （加强肋，环板，局部加厚等，如有需要）


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【ETE教程】高层建筑结构中斜柱分析的基本方法

[DINOBOX] DinoETA(ETABS to Abaqus) 正式发布


[小记]DinoETA, Etabs to abaqus提供试用版下载方法如下：

软件下载方法：发送请求至我的邮箱 dinochen1983@qq.com 格式如下：

 DinoETA(1201) (不需要机器码，更新日期2014年12月01日) 

★注意，软件不能下载，是通过邮箱发送软件的。

申请DinoETA时，注意EMAIL 的写法：(格式一定要对，否则电脑收不到)
邮件题目： DinoETA (1201) 下载
注册人： （真实姓名）
学校/单位： （大学或工作单位）



花了很长一段时间，终于推出DINOBOX的一个重要的小程序，DINO_ETA, ETABS导出到ABAQUS的程序，弹塑性分析模型建模的利器。
这段时间辛苦了团队的李明同学，辛苦地编程，终于打造出ABAQUS的前后处理，与一般的导换模型不同之处在于，考虑了剪力墙划分，提供了图形界面，三维与平面显示。集成化程度高，适用于中等用家。
最后感谢[覃建华、王飞超]两位资深ABAQUS的专家的专业意见与支持！！！


操作说明：

1、ETABS模型单位必须是kg、s、N、M
2、显示弹塑性本构正在开发中，仅输出弹性本构，用户需自行指定本构vumat
   用户如果有自带显示本构,可参考Material.inp中格式对应改写
3、目前本程序还不能处理剪力墙开洞
4、出于减少接触，加快计算速度考虑，目前不输出构件铰接信息

模型简化说明：
1、ETABS模型单位必须是N、M
2、剪力墙、柱落在梁上必须将梁在该点处打断
3、剪力墙开洞形成连梁的,需删掉，改为杆系梁作为连梁
4、导出为e2k
后续版本将在接口内部解决上述问题

先推出2000个节点的试用版，看看大家对这个新程序有如何的反应！ 期待你对程序发表意见！！
以下是程序的截图!!
详情：dinochen1983@qq.com