BEAM188简单应用

BEAM188是ANSYS中一个经典的混凝土梁单元。本文将从使用方法、简单应用和案例说明三个方面进行介绍。

一、使用方法

BEAM 188可以在Mechanical APDL中的Prep7中定义。定义节点和实体元素（实体单元也可以被分割成单独的梁元），在ANSYS的命令窗口中使用命令*Element 将这些梁元转换为BEAM188单元。

BEAM188单元可以包括以下一些基本参数：

• 节点号

• X, Y,和 Z方向的位移和旋转

• 端点的力和力矩

• 横切分布载荷

• 弯矩和剪力

• 弯矩和剪力对位移和旋转的刚度

• 断面性质

• 材料性质

二、简单应用

BEAM188单元常用于承受弯曲、剪切或复合应力的混凝土梁上。该单元可以忽略过渡段的剪切效应和横截面形状的变化。通常，这些单元用于分析界面上的混凝土和钢筋之间的应力。

三、案例说明

以一个简单的混凝土梁为例，使用BEAM188分析其受力状态。

首先，定义节点和单元。在这个例子中，我们建立了一个10m的混凝土梁，其中包括两个节点和一根单元。节点的坐标已在下图中绘出。

在ANSYS的命令窗口中输入*Element命令，将结构转换为BEAM188单元。

*Element, type=BEAM188, ElemNum, node1, node2

232, 1, 2

接下来，我们定义材料和断面性质。这个例子中，我们假设混凝土的材料性质是E=30GPa和Poison's

ratio=0.2。该混凝土梁的断面性质是宽度为250mm，高度为400mm。

MAT, 1

EX, 30000

PRXY, 0.2

ENDMAT

PROD, 1, 250, 400

接下来定义荷载集。该梁是1.0m永久性荷载和6.0kN/m2活载荷载的组合。

命令如下：

CONV, 1, 12, 15, 22, -9.81

D, 1, ALL, -1.0

D, 2, ALL, -1.0

F, 2, FY, -1000

最后我们计算结构的受力状态，结果如下：

最大弯矩 98.2 kNm

最大剪力 36.9 kN

最大短期挠度 60.5 mm

实际上，BEAM188单元可以应用于大量的混凝土结构中，例如混凝土墙、桥梁和基础，可以为结构工程师提供更好的分析工具。

总结

BEAM188是ANSYS中一个经典的混凝土梁单元，非常适合承受弯曲、剪切或复合应力的混凝土梁上。使用BEAM188，工程师可以更精确地分析混凝土结构的受力状态。

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