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1、课课程程设设计计（论论文文）课程名称： ABAQUS 课程设计 题 目： 荷载作用点不同时钢 混凝土梁静力学分析 院 （系）： 理 学 院 专业班级： 工 程 力 学 姓 名： 学 号： 指导教师： 2011 年 01 月 11 日西安建筑科技大学西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书课程设计（论文）任务书专业班级：专业班级： 学生姓名：学生姓名： 指导教师（签名）：指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目一、课程设计（论文）题目荷载作用点不同时钢筋混凝土梁静力学分析二、本次课程设计（论文）应达到的目的二、本次课程设计（论文）应达到的目的通过本次课程设计的训练，巩固所学知识并能综合运用，加
2、深对结构分析的理解，熟悉工程计算的基本程序和方法，提高工程结构简化建立力学模型的能力，掌握利用有限元软件ABAQUS分析求解一般力学问题的基本方法。三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求 1.认真复习教材，查阅资料，阅读有关规范，设计手册；2.建立计算模型，有限元分析要求构件受力分析准确、单元力学性能 明晰，选择适当，边界条件符合实际工程要求，荷载取值满足相关规范和 规程的要求， 3.分析结果要通过图、表规范输出，数据准确，结论依据充足、可靠。4.报告书写规范，文字简洁、表述准确，内容完整，清楚规范。四、应收集的资料及主要参考文献四、应收集的资
3、料及主要参考文献 1王玉镯，傅传国. ABAQUS 结构工程分析及实例详解. 中国建筑工业出版社，2010.2曹金凤. ABAQUS有限元分析常见问题解答. 机械工业出版社，2009.3王勖成. 有限单元法基本原理和数值方法. 清华大学出版社，1997.4庄茁，由小川等.基于ABAQUS的有限元分析和应用. 清华大学出版社，2009.五、审核批准意见五、审核批准意见教研室主任（签字）教研室主任（签字） 摘要摘要 本文是一篇关于荷载作用点不同时钢筋混凝土梁静力学分析。 钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重 的主要构件是用钢筋混凝土建造的。钢筋承受拉力，混凝土承受 压力。具有坚
4、固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本 低等优点。 本文主要研究钢筋混凝土简支梁，在荷载作用点改变时的极 限荷载。通过使用大型通用有限元分析软件ABAQUS对钢筋混凝土 梁构件进行线性有限元分析，重点对ABAQUS提供的的混凝土本构 模型、破坏模型、钢筋的本构关系以及如何在ABAQUS中处理钢筋 与混凝土之间的约束关系。最终得到梁所能承受的最大横向荷载 P大小以及其作用位置对极限荷载大小的影响。关键词：关键词：钢筋混凝土梁，极限荷载，作用点，力学模型，ABAQUS目录第一章 绪论绪论 .1 1 1.1 背景简介 .1 1.2 任务描述 .1 1.3 任务目的 .2 第二章第二章 基本理论
5、基本理论 .3 3 2.1 有限元方法简介 .3 2.2 ABAQUS 简介.4 2.3 材料的本构 .5 2.4 网格划分 .7 2.5 理论依据 .7 第三章第三章 有限元分析有限元分析 .9 9 3.1 几何模型说明 .9 3.2 材料说明 .9 3.3 装配完成体说明 .9 3.4 分析步说明 .10 3.5 连接说明 .10 3.6 网格说明 .11 3.7 边界条件及载荷说明 .11 3.8 荷载作用位置变化时，极限荷载如何变化 .12 3.9 结论 .16 建议建议 .1717 参考文献参考文献 .1919 致谢致谢 .2121西安建筑科技大学课程设计（论文） 0第一章 绪论 1
6、.1 背景简介 混凝土是由水泥、水以及骨料按一定配合比组成的人造石材 【1】, 它具有耐久性好、整体性好、可模性好、耐火性好、硬化后抗压强度较高以及可以根据不同要求配制各种不同性质的混凝 土等优点, 成为土木工程中应用最广泛的建筑材料之一。 钢筋混凝土梁是用钢筋混凝土材料制成的梁。钢筋混凝土梁 既可作成独立梁,也可与钢筋混凝土板组成整体的梁-板式楼盖， 或与钢筋混凝土柱组成整体的单层或多层框架。钢筋混凝土梁形 式多种多样，是房屋建筑、桥梁建筑等工程结构中最基本的承重 构件，应用范围极广。 随着计算机的发展，数值模拟方法在工程领域得到了越来越 广泛的应用。数值模拟可以提供结构位移、应力、应变、混
7、凝土 屈服、钢筋塑性流动的信息，这些对于研究钢筋混凝土性能和改 进工程结构设计都有重要的意义。 钢筋混凝土结构是目前广为应用的一种结构。由于混凝土的 力学性能受很多因素的影响，比如水灰比、砂石颗粒级配、骨料 强度等，所以，很难对钢筋混凝土结构进行精确的内力分析。长 期以来，人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力， 而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力。这种方法往往是 基于大量的实验数据基础上的经验公式，虽然能够反映钢筋混凝 土构件的非弹性性能，但是在使用上存在局限性，也缺乏系统的 理论性。随着计算机的发展，有限元法在工程领域得到了越来越 广泛的应用。随着计算机的普及和完善，运用数
8、值模拟方法检验 和代替部分实验具有节约成本、方便等优点。 1.2 任务描述 1.2.1 混凝土构件正截面受弯破坏 下面是钢筋混凝土梁的配筋图，受拉筋直径为 18mm。图 1-1 钢筋混凝土梁配筋图输出全梁的变形图、应力图、最大应力单元所处位置及单元编号，并求出梁所能承受的最大横向荷载的大小以及其作用位置对极P西安建筑科技大学课程设计（论文） 1限荷载大小的影响。1.3 任务目的通过本次课程设计的训练，巩固所学知识并能综合运用，加 深对结构分析的理解，熟悉工程计算的基本程序和方法，提高工 程结构简化建立力学模型的能力，掌握利用有限元软件 ABAQUS 分析求解一般力学问题的基本方法。西安建筑科技大学课程设计（论文） 3第二章 基本理论 2.1有限元方法简介 有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解【2】。 它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对 每一单元假定一个合适的 (较简单的）近似解，然后推导求解 这个域总的满足条件 (如结构的平衡条件），从而得到问题的解。 这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问 题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不 仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之
