ABAQUS结构非线性分析实例教程丁发兴余志武_丁发兴余志武_9787111775959

本书紧密结合工程实例，循序渐进地介绍了ABAQUS有限元软件在工程结构非线性分析中的应用。主要内容包括ABAQUS的基本使用方法，钢管混凝土柱、钢混凝土组合梁、钢混凝土组合箱梁的静力分析，钢管混凝土墩柱、组合节点、钢管混凝土柱组合梁框架结构的抗震分析，钢管混凝土柱、约束钢混凝土组合梁、钢管混凝土柱钢筋混凝土梁平面框架和型钢柱组合梁空间框架结构的抗火分析，以及ABAQUS常用文件及建模技巧。
本书可作为高等院校土木类研究生相关课程的教材，也可作为土木类工程技术人员的参考书。

工程构件或工程结构如何进行有限元模拟，是土木工程专业研究生在研究过程中普遍遇到的难题。结构非线性分析课程一般以讲授分析理论和编程计算为主，覆盖面偏窄，难以适应时代发展的需求，导致研究生们的学习兴趣不大，课程难以为继。近20多年来，根据自身科研项目研究推进，本书编者感觉有必要改变授课内容，于是借助大型有限元软件ABAQUS，讲授有限元建模与参数分析等直接与学生科研课题、毕业论文相关的内容，颇受在校研究生的欢迎。
ABAQUS是一款通用有限元分析软件，可用于求解各种结构和材料的力学问题，包括线性和非线性分析、动态和稳态分析、热分析、流体结构耦合分析等。ABAQUS不但具有强大的建模和求解能力，可以模拟复杂的物理现象和结构行为，而且具有友好的用户界面和丰富的后处理功能，方便用户进行结果分析和可视化，还支持多种编程语言和接口与其他软件进行集成，工作效率和灵活性高。
本书源于编者科研团队的科研活动。针对工程结构中的典型构件、节点、模型子结构的静力、拟静力、拟动力、振动台和抗火试验研究成果，提出了基于损伤比强度理论的约束混凝土三轴塑性损伤模型和钢材强化损伤模型，该本构模型与ABAQUS软件相结合，采用实体与壳单元为主的有限元建模方法，由于采用实体单元模拟，贴近混凝土的真实状态，无须遵循平截面假设，方便考虑材料非线性、几何非线性、接触非线性和温度场非线性等各种复杂非线性因素，通过将钢管与混凝土表面的接触关系设定为硬接触的方式，方便模拟钢管与混凝土之间的滑移与约束作用，因此建立以实体壳单元为主的工程结构及体系静力、抗震和抗火塑性大变形分析方法，相应的钢混凝土组合构件及结构体系有限元模型计算收敛性更好，实现了材料－构件－结构失效一体化分析，为提出高效的工程结构承载力及体系抗震与抗火设计方法创造条件。
实体壳单元为主的工程结构模型建立过程复杂，需要用户对结构的组成部件有详细的了解与理解。同时，模型分析结果直观，有利于培养研究生的结构整体思维。最后，通过对受力和变形比较大的部位进行加强，以及对受力比较小的部位缩小尺寸以节约材料用量，优化结构受力并提升结构抗震与抗火效率，有利于培养研究生的工匠精神，为后期高水平工程建设打下基础。
本书由丁发兴、余志武担任主编，吕飞、王文君、王莉萍担任副主编，参编者还有孙浩、王恩、许云龙、吴霞、卢得仁、李喆、刘劲、罗靓、尹国安、尹奕翔、张涛，硕士研究生张经科、黄欣宇、卫心怡、罗开源、王颖婷、束舒东和佘露雨参与了本书的资料收集和整理等工作。本书的出版得到了机械工业出版社和中南大学的大力支持，在此表示衷心感谢。
本书是编者课题组科研过程的再现，由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

前言
第1章 ABAQUS简介1
1.1ABAQUS软件简介1
1.2推荐使用的材料本构模型3
1.2.1约束混凝土三轴塑性损伤模型3
1.2.2钢材混合强化韧性损伤模型5
参考文献7
第2章ABAQUS基本使用方法8
2.1ABAQUS基本分析过程8
2.2ABAQUS/CAE主窗口介绍8
2.3基本实例操作10
2.3.1问题描述10
2.3.2启动ABAQUS/CAE10
2.3.3创建三维模型11
2.3.4创建材料和截面属性13
2.3.5定义装配件15
2.3.6设置分析步和输出15
2.3.7定义边界条件和载荷16
2.3.8划分网格18
2.3.9提交分析作业20
2.3.10后处理21
2.3.11退出ABAQUS/CAE24
2.4ABAQUS/CAE模型数据库的结构24
2.5ABAQUS/CAE的功能模块25
2.5.1部件(Part)模块25
2.5.2属性（Property)模块26
2.5.3装配（Assembly)模块28
2.5.4分析步（Step)模块29
2.5.5相互作用(Interaction)模块32
2.5.6载荷(Load)模块33
2.5.7网格(Mesh)模块34
2.5.8作业(Job)模块34
2.5.9可视化（Visualization)模块36
2.5.10绘图（Sketch)模块36
2.6划分网格的基本方法37
2.6.1ABAQUS单元特性37
2.6.2网格种子39
2.6.3单元形状39
2.6.4网格划分技术40
2.6.5划分网格的算法41
2.6.6划分网格失败时的解决办法42
2.6.7检查网格质量42
2.7选择三维实体单元的类型42
2.8选择壳单元的类型47
2.9选择梁单元的类型48
2.10ABAQUS中常用命令介绍49
参考文献49
第3章ABAQUS构件静力分析50
3.1钢管混凝土柱50
3.1.1轴压50
3.1.2偏压62
3.1.3纯扭65
3.1.4压扭69
3.2钢-混凝土组合梁74
3.2.1受弯与受剪74
3.2.2受扭97
3.2.3弯扭105
3.3钢-混凝土组合箱梁107
3.3.1纯扭107
3.3.2弯扭124
参考文献127
第4章ABAQUS结构抗震分析129
4.1钢管混凝土墩柱129
4.1.1拟静力分析129
4.1.2拟动力分析136
4.2组合节点144
4.2.1钢管混凝土-组合梁焊接加强环节点拟静力分析144
4.2.2钢管混凝土-钢梁螺栓连接节点拟静力分析187
4.3钢管混凝土柱-组合梁框架结构219
4.3.1平面框架拟静力分析219
4.3.2足尺空间框架地震时程分析239
参考文献263
第5章ABAQUS结构抗火分析264
5.1钢管混凝土柱264
5.1.1温度场分析264
5.1.2热力时耦合场分析274
5.2约束钢-混凝土组合梁288
5.2.1温度场分析289
5.2.2热力时耦合场分析299
5.3钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁平面框架308
5.3.1温度场分析309
5.3.2热力时耦合场分析316
5.4型钢柱-组合梁空间框架323
5.4.1温度场分析325
5.4.2热力时耦合场分析331
参考文献334
第6章ABAQUS常用文件及建模技巧335
6.1ABAQUS常用文件335
6.2ABAQUS建模技巧及常见问题339
参考文献

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