预应力结构在ABAQUS中自动化建模方法

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由于预应力结构能有效地降低结构高度、提高抗裂性能、扩大柱网，近年来在大跨度结构中得到较为广泛的应用。但预应力结构延性较差，在抗震设防烈度较高的地区应用时，其抗震能力应予以重视。2020年实施的《预应力结构抗震设计标准》规定预应力结构应采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析方法，验算其抗震能力，但目前缺乏有效的分析手段。

大型通用有限元软件ABAQUS非线性分析能力强大，近年来已被广泛用于复杂结构的动力弹塑性分析，但其建模困难、使用复杂。为此诸多学者对ABAQUS二次开发，以解决大型复杂结构建模困难的问题。王玄玄[1]开发了Revit软件到ABAQUS软件的框架结构模型转换接口，最终生成ABAQUS的INP有限元模型文件。杨律磊[2]开发了将SAP2000和MIDAS结构模型转化为ABAQUS模型的接口程序，以用于结构的动力弹塑性分析。王强等[3-5]开发了PKPM软件到ABAQUS软件的建筑结构参数化建模软件PA-TRANS，可以生成结构的CAE模型，用于建筑结构动力弹塑性分析与倒塌过程模拟。

以往的研究成果均未能实现预应力结构在ABAQUS中的自动化建模，因此基于ABAQUS进行预应力结构的非线性分析是极为困难的。为实现预应力结构的高效建模分析，本文对预应力结构模型的复杂数据结构进行深入研究，将结构几何模型和配筋信息进行数据融合与匹配，进而探索预应力结构在ABAQUS中的自动化建模技术。

1 预应力结构自动化建模整体思路

PKPM是我国建筑设计中常见的结构设计软件，拥有PMSAP和SATWE两大设计计算核心。……