1.結構參數

1.基本參數
柱的尺寸為600x600x4000。內嵌鋼管Φ400×14。鋼管外側混凝土的強度等級為C40，鋼管芯內混凝土強度等級為C60。鋼管采用Q345B，鋼筋為HRB400。柱截面構造圖和栓釘尺寸圖如下圖所示。

2.邊界條件
柱下端為固接，上端約束三個方向的位移自由度。
3.施加荷載
初始階段只有純鋼管受偏心力，大小為300kN，偏心距為30mm，鋼管考慮千分之一初始缺陷，待鋼管變形穩定之后，加栓釘和鋼筋網以及澆筑混凝土，之后在柱頂施加偏心位移荷載，偏心距為30mm，直至柱破壞。

2.建模步驟

兩階段，3模型
階段一：
模型A：只有鋼筒，位移加載，設置重啟動，獲得鋼筒在第一階段的應力和變形。鋼筒單元使用C3D8R，（使用C3D8I會因為結果外推是的最大mises應力超過345MPa。）
模型A-copy：只有鋼筒，設置一個屈曲分析步，獲得鋼筒的前兩階屈曲模態。

模型B：鋼筒（加栓釘）和外包鋼筋混凝土，位移加載，鋼筋和混凝土的材性使用彈性，彈性模量和泊松比設為很小的值（彈性模量10MPa或更小，泊松比0.00001），（混凝土側面施加約束，使混凝土在變形過程中外表面保持平面，以模擬實際情況中澆筑混凝土），獲得變形后的混凝土和鋼筋網?；炷羻卧ㄗh使用C3D8I。注意：由于該模型有embed約束，不能使用該模型的鋼筒應力場結果用于模型C，經過測試，會出錯（錯誤提示：3953 nodes on an embedded element do not lie in any host element. Check coordinates, exterior tolerance and absolute exterior tolerance parameters, and the host element set definition. The nodes have been identified in node set ErrNodeEmbeddedNode.）
階段二：
模型C：從模型A的odb文件導入鋼筒part，part名去掉“-1”，和模型A中的part名一致，后面施加初應力場要求part名一致。從模型B中導入栓釘、外包混凝土和鋼筋的part，part名稱不需要一致。導入的part都需要重新設置材性，需要重新裝配，需要重新設置邊界條件、接觸、Coupling、embed等，不需要也不能夠重新劃分單元（從odb導入的part只有孤立單元，沒有幾何）。設置3個荷載步：predefine，contact，load。contact設置中使用自動捕捉接觸面對，必須將鋼筒表面作為主面（施加初應力時要求鋼筒節點嚴格與模型A一致，而接觸調整在施加初應力前執行，將從面調整到與主面嚴格接觸，若鋼筒作為從面，會導致節點變化，引起初應力場施加失敗），從面調整的容忍度設得大一些（混凝土網格尺寸的十分之一至五分之一，否則會提示部分節點不收斂），可以勾選3D曲面光滑（建議勾選）。因為我們使用的是變形后的鋼筒模型，定義初應力場時勾選update，這樣只施加初應力，而不施加初應變和初位移。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Abaqus模拟偏心受压钢管混凝土柱(浇筑混凝土之前钢管存在初应力和初变形)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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