高强螺栓梁柱节点连接(铰接-通用接触)1.概况建立简单的梁柱铰接节点模型,意在全过程演示解决此类问题的具体操作流程。其中,模型尺寸的选取随心所欲,材料均采用理想弹塑性材料,接触则只定义了切向行为,摩擦系数0.45。2.Part部分2.1part-column三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位绘制HW350*350*12*19标准宽翼缘H型钢的草图,拉伸1000。2.2part-beam三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位绘制HN500*200*10*16标准窄翼缘H型钢的草图,拉伸1000。并在一端适当位置开5*R10螺栓孔径。Part-columnpart-beam2.3part-bolt-1三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位建立杆径为20mm,帽径为35mm,杆长40mm的螺栓杆部分(其中帽厚度为10mm)。在杆径节点板与梁腹板交界面建立基准面并分区(载荷步中施加螺栓荷载所需的内部面),并在螺杆中心轴建立基准轴线(施加螺栓荷载是用到)。Part-bolt-1part-bolt-2part-plate2.4part-bolt-1三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位建立帽径为35mm,孔径为20mm,厚度为10mm的螺帽部分。2.5part-plate三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位建立节点板95*398mm,并在相对应位置建立5*R20螺栓孔径。2.6part-column-plate柱与节点板通过布尔运算连接成一个整体。在装配模块中将板定位到相应位置后,利用合并命令生成新部件part-column-plate。2.7part-bolt本例不着重考虑螺栓的受力情况,因此未建螺纹模型,栓杆与栓帽考虑施加绑定约束来模拟栓杆与栓帽的连接。考虑到便利性,直接合并成一个部件来模拟。在装配模块中定义到相应位置后直接用布尔运算合并成新部件part-bolt。part-column-platepart-bolt3.属性模块3.1Material-steel弹性:杨氏模量2.1e5,泊松比0.3;塑性:345,0;430,0.1。3.2Material-bolt弹性:杨氏模量19.5e5,泊松比0.3;塑性:640,0;800,0.1。3.3Section-steel实体-均质-Material-steel3.4Section-bolt实体-均质-Material-bolt3.5分配截面将截面Section-steel、Section-bolt分别分配给part-column-plat、part-beam和part-bolt。4网格模块如果先装配,再划分网格,当实例比较复杂需要对实例进行分区时,有时会造成装配失效,所以先进行网格划分再进行装配。4.1单元类型及网格类型part-column-plate,C3D8I,六面体-扫掠-中性轴算法;part-bolt,C3D8I,六面体-扫掠-中性轴算法。5装配模块装配后图示6.分析步模块(均为通用-静力,通用类型)6.1Initial初始荷载步,施加柱约束,上下柱截面约束x,y,z平动。6.2Step-1对梁进行临时约束,同时对螺栓施加10N(微小)螺栓荷载,使接触起作用,将最大、最小增量步均设置成0.1。6.3Step-2释放Step-1中对梁施加的临时约束,其余不变。6.4Step-3施加螺栓预应力荷载,本题施加20kN,将最大最小荷载步均设置成0.01。6.5Step-4固定螺栓长度。6.6Step-5对梁施加相应的力或者位移荷载。7.相互作用模块7.1创建相互作用属性IntProp-1-接触-力学-切向-罚-摩擦系数0.45。7.2创建相互作用Int-1-Initial-通用接触(Standard)-IntProp-1,其余默认即可。8.载荷模块8.1边界条件BC-1-Initial-力学-位移/转角-U1/U2/U3,对柱上下截面约束;BC-2-Step-1-力学-位移/转角-U1/U2/U3,对梁进行临时约束,并在Step-2中取消激活。8.2创建螺栓荷载Load-1-Step-1-力学-螺栓荷载-2.3中切分的内部面及建立的基准轴-施加力-10N;重复上述步骤,对五个螺栓均施加10N的螺栓荷载(Load-2~Load-5)。约束、临时约束及螺栓荷载施加示意图8.3荷载修改在Step-3中将Load-1~Load-5中螺栓荷载的值修改为20kN;在Step-4中将Load-1~Load-5中螺栓荷载修改为固定在当前长度。8.4梁荷载施加可根据分析情况对梁施加力或者位移荷载。9.作业模块提交作业。