下载后可任意编辑ANSYS 和 MIDAS 混凝土徐变模拟比较简述:本文主要对比 ANSYS 和 MIDAS 这两种有限元软件在模拟混凝土收缩徐变上的差异,包括计算精度、计算方式、计算时间等方面。计算模型为 10m 长的 C50 方形柱顶施加1kN 的集中力,柱截面为 1m1m。1. 混凝土徐变混凝土徐变是混凝土结构在长期荷载作用下随着时间的增长混凝土中产生的应变变化目前尚未对混凝土徐变有比较统一的说法,在此不去讨论具体有何说法,关键在于理解混凝土徐变与应力是有关系的。而通常我们计算结构时大部分是根据线性徐变处理的。2. 混凝土徐变本构关系2.1 老化理论本构关系根据迪辛格尔法可知徐变函数可定义为在 t0时刻作用于混凝土的单位应力(即t0=1)至时刻t所产生的总应变。如采纳徐变系数的第一种定义,则可表示为:如采纳第二种定义,则可表示为:3. ANSYS 立柱计算模型由于 ANSYS 并没有专门板块来混凝土徐变模拟,故而需要借助金属蠕变的计算机理来等效模拟混凝土徐变效应。ANSYS 提供两种方法计算徐变:显式计算和隐式计算。显式计算需要细分较多的时间步长,计算时间长;隐式计算计算精度高,计算时间短。但是在实践中也发现,涉及到单元生死情况时,隐式计算可能出现异常现象。下面将会对这两种方法进行详细的比较。3.1 ANSYS 显式计算显式计算对时间步长是有要求的,尤其是在徐变系数曲线变化剧烈的时间段需要细分子步以减小误差和帮助收敛。因而,时间步长的划分方式、时间点的数目对计算结果都会有较大的影响。(1)等间距时间步长和对数时间步长假设混凝土的龄期是 7 天,徐变变化速率为 0.005,考虑收缩徐变 10 年(3650 天),若 3650 天时刻的徐变系数为 1,那么根据等间距时间步长划分,则时间步长间距,(3650-7)/500=7.286。根据对数时间步长划分,若采纳 30 个数据点,具体数据如下所示。下载后可任意编辑表 1 对数时间步长数据表编号时间编号时间编号时间编号时间编号时间171124.464542185.5019431298.8236411044.36927.9330821227.72562296.8991332338.656421183.5838.9905411331.4213523109.815533383.798431341.349410.188961435.6097324124.453734434.9573441520.147511.547121540.3564225141.04335492.936451722.779613.086321645.7358226159.843736558.6431461952.421714.830691751.8322927181.150437633.1087472212.673816.807581858.741428205.297338717.5005482507.617919.047991966.571472923...