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1、YJK-ABAQUS接口軟件使用說明一、簡介ABAQUS軟件在彈塑性時(shí)程分析中有使用越來越廣的趨勢。該軟件計(jì)算穩(wěn)定，求解效率高。提供建筑結(jié)構(gòu)中梁、柱、斜撐、板與墻分析用的梁、殼單元，包含彈性材料與眾多非線性材料模型。內(nèi)嵌的混凝土損傷本構(gòu)模型，與10版混凝土規(guī)范建議的本構(gòu)模型理論基本一致。同時(shí)提供隱式積分與顯示積分動(dòng)力微分方程求解方法，顯示積分求解可直接接力隱式求解結(jié)果，在隱式求解結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)時(shí)程分析；二次開發(fā)的難度相對(duì)較低，用戶自定義的混凝土材料本構(gòu)子程序可通過Fortran語言實(shí)現(xiàn)，簡單的編譯環(huán)境配置后即可將子程序編
2、譯鏈接到ABAQUS主程序中。然而，ABAQUS用于建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)時(shí)顯得針對(duì)性偏差，YJK軟件一直專注于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)功能，建模迅速、方便、快捷，能準(zhǔn)確根據(jù)規(guī)范的各項(xiàng)分析計(jì)算與調(diào)整要求做出配筋設(shè)計(jì)。YJK與ABAQUS接口軟件，極大的方便工程師將YJK模型快速導(dǎo)入到ABAQUS中，使用ABAQUS的單元/自定義單元、本構(gòu)模型進(jìn)行非線性求解，并將結(jié)果輸出。接口軟件的主要特點(diǎn)有：A.各類構(gòu)件（板、梁、柱、斜撐、墻）正確轉(zhuǎn)換，包含鋼-混凝土組合截面，弧梁（墻）自動(dòng)轉(zhuǎn)換為多段的直線梁（墻）。B.桿構(gòu)件采用纖維梁模型，墻板采用分層
3、殼模型。C.非線性分析之前，施加重力荷載作為結(jié)構(gòu)的初始內(nèi)力狀態(tài)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)初始內(nèi)力來自于施工模擬，轉(zhuǎn)入的施工模擬順序與YJK中指定相同。D.依據(jù)《混規(guī)》附錄C建議值給出鋼筋及混凝土的本構(gòu)模型。E.讀取YJK施工圖中的實(shí)際配筋面積作為結(jié)構(gòu)的配筋。依據(jù)10版《混規(guī)》附錄C建議的單軸本構(gòu)模型，采用Fortran語言編制的Umat/Vumat子程序，附帶在安裝目錄下，Umat子程序適用于單調(diào)加載，Vumat適用于往復(fù)加載。且未考慮箍筋對(duì)混凝土性能的影響，工程師可依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)酌情提高混凝土強(qiáng)度以模擬箍筋的有利貢獻(xiàn)。非線性分析后，后處理所
4、需數(shù)據(jù)暫未輸出（開發(fā)中）。二、接口軟件轉(zhuǎn)換操作流程1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1.1在YJK上部結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊中完成建模、計(jì)算及設(shè)計(jì)接口軟件直接讀取YJK建模與前處理中的荷載、構(gòu)件截面、材料及空間組裝關(guān)系。完成設(shè)計(jì)后可提供彈塑性時(shí)程分析用的構(gòu)件鋼筋，若未進(jìn)行施工圖配筋以及人工修改鋼筋，轉(zhuǎn)換軟件將直接按計(jì)算配筋，將鋼筋轉(zhuǎn)成ABAQUS鋼筋輸入文件。1.2完成梁、柱（含斜撐）、墻（邊緣構(gòu)件、墻身、墻梁）鋼筋施工圖可使用批量出圖能分批快速完成所有構(gòu)件的施工圖設(shè)計(jì)，工程師在施工圖中修改的鋼筋也將作為最終的配筋轉(zhuǎn)入ABAQUS中。完成施工圖設(shè)計(jì)后，轉(zhuǎn)換軟
5、件讀取的是工程最終的實(shí)配鋼筋。2轉(zhuǎn)換參數(shù)設(shè)置完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)備后，點(diǎn)擊YJK主程序界面右下角轉(zhuǎn)Abaqus模型按鈕（如圖1），即可彈出接口軟件參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（如圖2）。圖1YJK主界面圖2YJK-ABAQUS接口軟件參數(shù)設(shè)置界面設(shè)置各類參數(shù)后，點(diǎn)擊確定即可自動(dòng)生成ABAQUS線彈性/彈塑性時(shí)程分析模型所需的inp文件，轉(zhuǎn)換完成彈出“生成ABAQUS數(shù)據(jù)完畢”提示對(duì)話框，點(diǎn)擊“打開inp文件所在目錄”可進(jìn)入相應(yīng)目錄查看模型inp文件與轉(zhuǎn)換日志文件（log.txt）。各轉(zhuǎn)換參數(shù)的設(shè)置說明如下。2.1轉(zhuǎn)出模型目前提供線彈性分析模型與Ex
6、plicit彈塑性時(shí)程分析模型兩種。彈性分析模型，可包含所有構(gòu)件鋼筋，也可不包含構(gòu)件鋼筋。用于結(jié)構(gòu)靜力與動(dòng)力特性分析，校核結(jié)構(gòu)模型總質(zhì)量，構(gòu)件截面、材料、荷載是否準(zhǔn)確（可以通過周期、總反力對(duì)比進(jìn)行檢查，inp文件中已指定周期與總反力的輸出關(guān)鍵字），通過YJK軟件提供的YJK-ABAQUS計(jì)算結(jié)果對(duì)比程序可快速完成結(jié)果對(duì)比。默認(rèn)的分析步（step）包含特征周期求解步、恒/活靜力荷載步、線彈性時(shí)程分析步。如指定地震波路徑錯(cuò)誤，或刪除地震波路徑，將只生成前兩個(gè)分析步。Explicit彈塑性時(shí)程分析模型。包含兩個(gè)分析步，第一分析步為
7、地震荷載之前的恒/活荷載步，此步默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)求解模塊（Standard）求解；第一步求解成功后，將分析結(jié)果讀入（import）顯示求解模塊并施加地震荷載做為第二分析步，進(jìn)行地震荷載作用下的顯示彈塑性時(shí)程分析。2.2初始荷載組合規(guī)范規(guī)定應(yīng)考慮彈塑性時(shí)程分析之前的初始內(nèi)力狀態(tài)。軟件將依據(jù)工程師指定的恒載與活載組合系數(shù)對(duì)恒載與活載調(diào)整后轉(zhuǎn)入。指定的組合系數(shù)值不影響轉(zhuǎn)入質(zhì)量的計(jì)算，荷載產(chǎn)生的質(zhì)量始終按1.0恒載+0.5活載計(jì)算。2.3單元屬性參數(shù)剛性板表述方式，只影響采用剛性樓板假定的部分樓板。轉(zhuǎn)入方式有兩種：S4R/S3R方式和運(yùn)
8、動(dòng)耦合方式。軟件默認(rèn)的剛性板表述方式為S4R/S3R方式，即YJK模型中具有剛性板屬性的樓板以真實(shí)厚度的4節(jié)點(diǎn)或3節(jié)點(diǎn)殼單元轉(zhuǎn)入ABAQUS中，并且不做網(wǎng)格細(xì)分。當(dāng)選用運(yùn)動(dòng)耦合方式時(shí)，剛性板轉(zhuǎn)入ABAQUS后，指定為剛性板屬性的樓板部位沒有殼單元，樓板對(duì)周邊節(jié)點(diǎn)的約束作用通過節(jié)點(diǎn)之間的自由
