一、用钢筋混凝土简支梁的数值模拟为实例，对ANSYS的使用方法进行说明
钢筋混凝土简支梁，尺寸为长2000mm，宽150mm，高300mm。
混凝土采用C30，钢筋全部采用HRB335，跨中集中荷载P作用于一刚性垫板上，垫板尺寸为长150mm，宽100mm。
建立分离式有限元模型，混凝土采用SOLID65单元，钢筋采用LINK8单元，不考虑钢筋和混凝土之间的粘结滑移。
创建分离式模型时，将几何实体以钢筋位置切开，划分网格时将实体的边线定义为钢筋即可。
加载点以均布荷载近似代替钢垫板，支座处则采用线约束和点约束相结合。
单元尺寸以50mm左右为宜。
二、命令流
!钢筋混凝土简支梁数值分析
!分离式模型
FINISH
/CLEAR
/PREP7
!1.定义单元与材料属性
ET,1,SOLID65,,,,,,,1
ET,2,LINK8
MP,EX,1,13585 !混凝土材料的初始弹模以及泊松比
MP,PRXY,1,0.2
FC=14.3 !混凝土单轴抗压强度和单轴抗拉强度
FT=1.43
TB,CONCR,1
TBDA TA,,0.5,0.95,FT,-1 !定义混凝土材料及相关参数，关闭压碎
TB,MISO,1,,11 !定义混凝土应力应变曲线，用MISO模型
TBPT,,0.0002,FC*0.19
TBPT,,0.0004,FC*0.36
TBPT,,0.0006,FC*0.51
TBPT,,0.0008,FC*0.64
TBPT,,0.0010,FC*0.75
TBPT,,0.0012,FC*0.84
TBPT,,0.0014,FC*0.91
TBPT,,0.0016,FC*0.96
TBPT,,0.0018,FC*0.99
TBPT,,0.002,FC
TBPT,,0.0033,FC*0.85
MP,EX,2,2.0E5 !钢筋材料的初始弹模以及泊松比
MP,PRXY,2,0.3
TB,BISO,2
TBDA TA,,300,0 !钢筋的应力应变关系，用BISO模型
PI=ACOS(-1)
R,1
R,2,0.25*PI*22*22
R,3,0.25*PI*10*10
TBPLOT,MISO,1 !混凝土材料的数据表绘图TBPLOT,BISO,2 !钢筋材料的数据表绘图
!2.创建几何模型
BLC4,,,150,300,2000
*DO,I,1,19 !切出箍筋位置
WPOFF,,,100
VSBW,ALL
*ENDDO
WPCSYS,-1
WPOFF,,,950 !切出拟加载面
VSBW,ALL
WPOFF,,,100
VSBW,ALL
WPCSYS,-1
WPROTA,,-90
WPOFF,,,30
VSBW,ALL
WPOFF,,,240
VSBW,ALL
WPCSYS,-1
WPOFF,30
WPROTA,,,90
VSBW,ALL
WPOFF,,,45
VSBW,ALL
WPOFF,,,45
VSBW,ALL
WPCSYS,-1
!3.划分钢筋网格
ELEMSIZ=50 !网格尺寸变量，设置为50mm LSEL,S,LOC,X,30
LSEL,R,LOC,Y,30
LA TT,2,2,2
LESIZE,ALL,ELEMSIZ
LMESH,ALL
LSEL,S,LOC,X,75 LSEL,R,LOC,Y,30
LA TT,2,2,2
LESIZE,ALL,ELEMSIZ LMESH,ALL
LSEL,S,LOC,X,120 LSEL,R,LOC,Y,30
LA TT,2,2,2
LESIZE,ALL,ELEMSIZ LMESH,ALL
LSEL,S,LOC,X,30 LSEL,R,LOC,Y,270
LA TT,2,3,2
LESIZE,ALL,ELEMSIZ LMESH,ALL
LSEL,S,LOC,X,120 LSEL,R,LOC,Y,270
LA TT,2,3,2
LESIZE,ALL,ELEMSIZ LMESH,ALL
LSEL,S,TAN1,Z LSEL,R,LOC,Y,30,270 LSEL,R,LOC,X,30,120 LSEL,U,LOC,X,75 LSEL,U,LOC,Z,0 LSEL,U,LOC,Z,2000 LSEL,U,LOC,Z,950 LSEL,U,LOC,Z,1050 LA TT,2,3,2
LESIZE,ALL,ELEMSIZ LMESH,ALL
LSEL,ALL
!4.划分混凝土网格
V A TT,1,1,1 MSHKEY,1
ESIZE,ELEMSIZ VMESH,ALL
ALLSEL,ALL
!5.施加荷载和约束
LSEL,S,LOC,Y,0
LSEL,R,LOC,Z,100
DL,ALL,,UY
LSEL,S,LOC,Y,0
LSEL,R,LOC,Z,1900
DL,ALL,,UY
DK,KP(0,0,100),UX,,,,UZ
DK,KP(0,0,1900),UX
P0=180000
Q0=P0/150/100
ASEL,S,LOC,Z,950,1050
ASEL,R,LOC,Y,300
SFA,ALL,1,PRES,Q0
ALLSEL,ALL
FINISH
!6.求解控制设置与求解
/SOLU
ANTYPE,0
NSUBST,60
OUTRES,ALL,ALL
AUTOS,ON
NEQIT,20
CNVTOL,U,,0.015
ALLSEL,ALL
SOLVE
FINISH
!7.进入POST1查看结果
/POST1
SET,LAST
PLDISP,1 !设定最后荷载步，查看变形
ESEL,S,TYPE,,2
ETABLE,SAXL,LS,1
PLLS,SAXL,SAXL !绘制钢筋应力图
ESEL,S,TYPE,,1
/DEVICE,VECTOR,ON
PLCRACK,1,1 !绘制裂缝和压碎图
三、计算结果
图1 混凝土材料的数据表绘图
图2 钢筋材料的数据表绘图
图3 钢筋的模拟
图4 混凝土梁的模拟
图5 梁在荷载作用下Y方向上的位移图
图5 梁在荷载作用下Z方向上的应力图。