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1、ansys中对组合结构栓钉的模拟对于组合结构，钢梁与混凝土板协同工作程度与结构的极限承载力和变形、及其各项力学性能有着非常密切的关系，而钢梁与混凝土板的连接主要是靠剪力连接件，比如栓钉，因此在用ansys进行有限元分析时，如何有效的模拟栓钉是至关重要的。这段时间看了不少有关组合结构有限元分析方面的文献，栓钉在ansys分析中的模拟总结如下：1.采用beam188单元模拟，模型中栓钉位置与实际结构中栓钉的设置一致，栓钉沿长度方向分为n段单元（可根据实际砼网格划分情况确定n），将各节点与最近的砼节点进行x,y,z三个方向的平移自由度耦合，保证栓钉与混凝土块体共同工作。采用弹簧单元combin39，
2、将栓钉与相应位置处的钢梁节点建立弹簧单元，此时交界面上有3点重合，分别是钢梁节点，砼节点和栓钉根部节点，先将栓钉节点与砼节点合并，再将其与钢梁节点建立弹簧单元。2.栓钉采用实体单元solid65单元，钢梁采用solid45单元，将栓钉根部节点与钢梁节点进行合并，混凝土采用solid65单元，剪力连接件与其周围的混凝土采用面一面接触(Targetl70单元和Contactl74)进行模拟，考虑了混凝土与剪力连接件之间的滑移和摩擦。3.通过控制钢梁与混凝土板得网格划分，在相应栓钉处，直接在钢梁与混凝土节点上（为两个重合节点）建立弹簧单元combine39单元，并采用合适的荷载滑移曲线模拟，钢梁与混
3、凝土的黏结滑移。我对接触一块没有什么了解，方法2也主要针对专门模拟栓钉作用，分析栓钉受力行为而采用的方法，对于一般的组合结构栓钉的模拟采用方法3就足够了。针对方法3，建模时只模拟组合结构梁的栓钉作用，对于钢梁与混凝土板得粘结作用是非常小的，不予考虑。应注意在栓钉位置处钢梁节点与混凝土节点是重合的，采用combine39单元，先定义合适的荷载-滑移关系曲线，再在两个重合节点上建立0长度的弹簧单元，该弹簧单元可以模拟x、y、z三个方向的位移，应按照实际受力情况选取。具体如何控制x、y、z三个方向的位移可参见单元库中对弹簧单元的描述。附上对于方法3的命令流：!剪力键!栓钉定义(荷载变形曲线可根据实际
4、情况自己更该)!切向x方向et,8,combin39 !定义弹簧单元combin39r,8,0,0,0.054,5000,0.098,15000 !定义弹簧的荷载变形曲线 rmore,0.159,25000,0.175,30000,0.215,35000rmore,0.321,45000,0.525,55000,0.852,65000rmore, 1.392,75000,2.34,85000,2.856,87540rmore, 3.384,90000,4.02,92500,4.932,95000!沿z方向(横向)et,9,combin39 !定义弹簧单元combin39r,9,0,0,0.05
5、4,5000,0.075,10000 !定义弹簧的荷载变形曲线 rmore,0.098,15000,0.127,20000,0.159,25000rmore,0.175,30000,0.215,35000,0.321,45000rmore,0.525,55000,0.852,65000,1.392,75000!一下参数设置参照单元库按实际结构设置keyopt,8,3,0 !沿x向平动keyopt,8,1,0 !卸载路径与加载路径相同keyopt,8,2,0 !承受压力keyopt,8,4,0 ! 控制三唯轴向单元keyopt,9,3,3 !沿z向平动keyopt,9,4,0 !控制三唯轴向单元
6、keyopt,9,1,0 !卸载路径与加载路径相同keyopt,9,2,0 !承受压力!支座处60mm 跨中处80mm!下面是一段对栓钉的模拟命令流*do,i,1,nz+1lsel,s,loc,z,-20,20lsel,r,loc,y,0lsel,u,loc,z,0lsel,r,tan1,znsll,s,1nsel,r,loc,x,100+60*(i-1)cm,pfb1,nodetype,8real,8eintf,0.01 !用二维线单元连接重合节点!z方向cmsel,s,pfb1,nodetype,9real,9eintf,0.01 !用二维线单元连接重合节点!y方向cmsel,s,pfb1,nodecpintf,uy,0.01 !耦合y方向约束*enddoallsel,alleplot
