12分离式钢筋混凝土模型算例MARC.DOC

1、112 分离式钢筋混凝土模型算例 (MARC)(1) 首先建立有限元模型，进入 MARC MAIN MENU- MESH GENERATION，ADD- NODES，添加以下节点0 0 05000 0 05000 500 00 500 0(2) 在 MESH GENERATION 中选择 ELEMENTS- ADD，点选刚才建立的 1，2，3，4 节点，建立单元。(3) 为了便于后面操作，下面将这些单元做成一个选择集（MARC 中称为 SET） 。点击主菜单区左下角的 SET 按钮，进入 SET 选择区。点击 ELEMENTS-STORE，输入选择集的名称为 CONCRETE，点选节点 1，建

2、立了第一个选择集。(4) 继续输入节点坐标0 50 05000 50 0(5) 进入 MARC MAIN MENU- MESH GENERATION- ELEMENT CLASS，设定单元类型为 LINE2（即由两个节点组成的直线单元） 。选择 ELEMENTS- ADD，输入关键点5，6。建立第二个单元。2(6) 同样点击 SELECT 按钮，选择 ELEMENT- STORE，设定选择集的名称为 REBAR，选择单元 2。建立选择集。(7) 下面将对网格进行细分。进入 MARC MAIN MENU- MESH GENERATION- SUB DIVISION，设定分段数为 50 10 1，

3、点击主菜单区下面的 SET 按钮，点击CONCRETE，就对混凝土单元进行了网格细分3(8) 同样设置网格划分数为 50 1 1，点击 SET-REBAR，对钢筋单元进行细分(9) 进入 MARC MAIN MENU- MESH GENERATION- SWEEP，选择 SWEEP ALL，将所有重复节点清除。这时混凝土和钢筋单元将共用节点。他们的位移完全协调。(10)建立好网格模型后下面添加边界条件。进入 MARC MAIN MENU- BOUNDARY CONDITIONS- MECHANICAL - FIXED DISPLACEMENT，设定第一个边界条件的位移约束为 X 和 Y。点击

4、NODE-ADD，选择节点 18，添加位移约束。(11)点击 NEW，添加新的边界条件。设定第二个边界条件的类型为 Y 方向位移约束，点击NODE-ADD，选择节点 546，添加位移约束。(12)下面用 TABLE 来定义顶部的荷载，点击 TABLE，进入 TABLE 菜单，设定 TABLE 的名称为 LOAD，类型为 TIME，添加点(0,0)和(1,1)，完成 TABLE 的建立。(13)添加新的边界条件，指定边界条件的类型还是 Y 方向的位移约束，但是数值不再是0，而是-25，并在 TABLE 一栏中选择刚才建立的名为 LOAD 的 TABLE。(14)将新建立的位移约束添加到节点 20

5、4 和 380 上。(15)下面建立材料模型，首先建立混凝土材料模型。进入 MARC MAIN MENU- 4MATERIAL PROPERTIES-ISOTROPIC，设定混凝土弹性模量为 30E3，泊松比为0.2。(16)点击 ELASTIC-PLASTIC 按钮，输入屈服强度为 30。(17)点击 CRACKING 按钮，输入开裂强度为 3，开裂后软化模量为 3E3，压碎应变为0.0033，开裂后的剪力传递系数为 1(18)点击 ELEMENTS- ADD，选择 SET-CONCRETE，把混凝土材料赋予所有的混凝土单元。(19)类似的建立钢筋的材料模型，点击 NEW，设定弹性模量为 2

6、00E3，泊松比为 0.3，屈服强度为 210，并选择 SET-REBAR，将钢筋材料赋予所有的钢筋单元。(20)下面输入几何属性。进入 MARC MAIN MENU- GEOMETRY PROPERTIES- PLANAR- PLANE STRESS，设定厚度为 250，将该几何属性赋予所有的混凝土单元(ELEMENT- ADD, SET- CONCRETE)(21)点击 NEW，进入 MARC MAIN MENU- GEOMETRY PROPERTIES-3D - TRUSS，设定桁架的截面积为 1250。将该几何属性赋予所有的钢筋单元。(22)以上完成所有的建模工作，下面建立分析模型并求

7、解。(23)进入 MARC MAIN MENU- LOADCASES -MECHANICAL- STATIC，设定分析类型为静力分析。进入 SOLUTION CONTROL，设定允许非正定分析。5(24)进入 MARC MAIN MENU- JOBS -MECHANICAL，选择刚才建立的LOADCASE(LCASE1)，在 JOB RESULTS 中选择输出应力、应变、开裂应变和塑性应变(25)选择 ELEMENT TYPES，选择 MECHANICAL- PLANE STRESS，选择 3 号单元，赋予所有的混凝土单元。进入 3D TRUSS/BEAM，选择 9 号单元，赋予所有的钢筋单元

8、。(26)点击 JOBS-RUN，提交任务 SUBMIT(1)，开始计算直至出现 3004 成功结束标志。(27)进入 MARC MAIN MENU- RESULTS，点击 OPEN DEFAULT，打开结果文件，点击HISTORY PLOT，选择 SET NODES，选择加载节点 204。(28)点击 COLLECT GLOBAL DATA，将结果数据读入，进入 NODES/VARIABLES- 点击 ADD VARIABLE，设定 X 轴为竖向位移 DISPLACEMENT Y，Y 轴为竖向节点反力，点击 FIT 按钮，得到加载节点的荷载挠度曲线如图6(29)点击 RETURN，回到前一个

9、目录，点击 CLIPBOARD- COPY TO，将会把刚才建立的曲线数据复制到剪贴板。使用者可以将它转贴到 EXCEL 或者其他软件中绘制图形曲线。(30)回到 MARC MAIN MENU- RESULTS，点击 LAST，设定绘制变形形 DEF ONLY，并设定云图显示为 PRINCIPAL CRACKING STRAIN MAX（最大开裂应变） ，得到变形和裂缝分布如图7| Finite element analysis of reinforced concrete beam | with MSC.MARC*add_nodes0 0 05000 0 05000 500 00 500 0

10、*fill_view*add_elements1234*store_elements concrete1# | End of List*add_nodes0 50 05000 50 0*set_element_class line28*add_elements56*store_elements rebar2#*sub_divisions50 10 1*subdivide_elementsconcrete*sub_divisions50 1 1*subdivide_elementsrebar*sweep_all*apply_type fixed_displacement*apply_dof x

11、*apply_dof_value x*apply_dof y *apply_dof_value y*add_apply_nodes18# | End of List*new_apply*apply_type fixed_displacement*apply_dof y *apply_dof_value y*add_apply_nodes546# | End of List*new_apply*new_md_table 1 1*table_nameLoad*set_md_table_type 1time*table_add0 01 1*apply_type fixed_displacement*

12、apply_dof y *apply_dof_value y*apply_dof_value y -25*apply_dof_table yLoad*add_apply_nodes2043809# | End of List*material_type mechanical:isotropic*material_value isotropic:youngs_modulus30e3.2*material_option isotropic:plasticity:elastic_plastic *material_type plasticity*material_value plasticity:y

13、ield_stress30*material_type damage:cracking*material_value cracking:stress33e3.00331*add_material_elementsconcrete*new_material*material_type mechanical:isotropic*material_value isotropic:youngs_modulus200e3.3*material_option isotropic:plasticity:elastic_plastic *material_type plasticity*material_va

14、lue plasticity:yield_stress210*add_material_elementsrebar*geometry_type mech_planar_pstress*geometry_value thick250*add_geometry_elementsconcrete*new_geometry*geometry_type mech_three_truss*geometry_value area1250*add_geometry_elementsrebar*loadcase_type static*loadcase_option nonpos:on*job_class me

15、chanical10*add_job_loadcases lcase1*add_post_tensor stress*add_post_tensor strain*add_post_tensor ck_strain*add_post_tensor pl_strain*element_type 3concrete*element_type 9rebar*save_model*update_job*submit_job 1 *monitor_job*post_open_default*set_history_nodes204#*history_collect 0 999999999 1*history_add_varDisplacement YReaction Force Y*history_fit*set_deformed on *find_solid_outline*post_contour_bands*post_value Principal Cracking Strain Max*post_skip_to_last*set_nodes off *regenerate