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有限元分析时混凝土单元的选择

2023-12-18 19:09阅读:
编辑:杭州那泰科技 www.nataid.com
有限元分析时混凝土单元的选择
由于有限元分析时混凝土单元选用了具有模拟开裂功能的Solid65单元,故可以提取极限荷载下的电杆裂缝开展和分布图。由于电杆在开裂至极限破坏后,裂缝开展使得混凝土的内应力几乎完全释放,故未提取混凝土的应力云图。
图是C1C26201号稍端节点和C33845号稍端节点的荷载-挠度(P-D)图,表3是模拟所得极限荷载和最大挠度与实际试验所得值的比较。从表3可以看出,极限荷载和最大挠度的试验值和模拟值都比较接近,以模拟值做基数,则相对误差在14%范围内,且所有试验值均小于模拟值。试验值小于模拟值的
原因有:(a)定义混凝土的本构关系时,是采用的ANSYS默认的本构关系,没有试验电杆混凝土的实际应力应变关系,存在一定误差;(b)数值模拟的求解设置里,采用位移收敛模式,存在收敛容差;(c)网格划分限制不够精细;(d)试验电杆本身存在诸多缺陷,而这些缺陷在模型中不能体现出来,由于缺陷使得试验破坏比模拟破坏要快一些。
C1C23981号单元和C32461号单元的弯矩-应变(M-ε)关系试验和模拟结果见图4。从图4可以看出,3根电杆的M-ε曲线模拟值和试验值都很接近,弯矩试验值略低于模拟值。相同荷载下,弯矩试验值略低于模拟值的原因除了试验中的测试误差之外,主要就是粘贴应变片的长度是10cm,测试范围在10cm长度之内,而模拟值是选择一个单求平均应变得来的,且每一个单元沿杆长方向的长度均为5cm,在模型上难以选择和应变片粘贴位置完全裂缝开展。


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