第1章 ABAQUS基础与土木工程分析 1
1.1 有限元法的简单回顾 1
1.2 有限元法的基本步骤 2
1.2.1 单元划分 2
1.2.2 确定插值函数（形函数） 3
1.2.3 建立单元方程 3
1.2.4 单元组集——建立总体方程组 3
1.2.5 计入边界条件，解方程组 3
1.2.6 后处理 4
1.3 ABAQUS简介 5
1.3.1 ABAQUS/Standard 6
1.3.2 ABAQUS/Explicit 6
1.3.3 ABAQUS/CAE 7
1.3.4 ABAQUS/Viewer 7
1.3.5 ABAQUS帮助文档 7
1.4 ABAQUS土木行业功能介绍 9
1.4.1 岩土材料本构模型 9
1.4.2 混凝土本构模型 9
1.4.3 单元库 14
1.4.4 初始地应力平衡 14
1.4.5 土体的固结和渗流分析 15
1.4.6 单元生死功能 15
1.4.7 强大的分析功能 15
1.4.8 子模型和子结构 16
1.4.9 二次开发 16
1.4.10 土木领域其他功能 16
1.5 ABAQUS在土木工程中的应用 17
1.5.1 ABAQUS在特种结构中应用 17
1.5.2 ABAQUS在高层建筑结构中的应用 21
1.5.3 ABAQUS在岩土工程中的应用 24
1.5.4 ABAQUS在桥梁工程中的应用 29
1.5.5 ABAQUS在水工中的应用 32
1.5.6 ABAQUS在防火中的应用 36
第2章 LNG混凝土储罐设计与分析概述 43
2.1 LNG储罐的类型 43
2.1.1 地上式储罐 43
2.1.2 半地下式储罐 45
2.1.3 地下式储罐 47
2.1.4 坑内式储罐 47
2.2 LNG预应力全容罐 47
2.2.1 LNG预应力全容罐结构特点 47
2.2.2 国外LNG储罐研究概况 49
2.2.3 国内LNG储罐研究概况 49
第3章 储罐静力学分析 51
3.1 材料与截面属性 51
3.2 约束与接触 52
3.3 单元 54
3.4 边界条件 57
3.5 解析场和离散场 57
3.6 预定义场 59
3.7 分析步设置 60
3.8 分析荷载与工况组合 61
3.8.1 恒载 62
3.8.2 活荷载 63
3.8.3 预应力荷载 64
3.8.4 运行荷载 64
3.8.5 试验荷载 67
3.8.6 风荷载 67
3.8.7 雪荷载 68
第4章 储罐动力学分析 70
4.1 单元选择 70
4.2 动力问题的网格剖分 70
4.3 ABAQUS线性动力学分析 71
4.3.1 固有频率和模态 71
4.3.2 瞬态模态动力学分析 74
4.3.3 响应谱分析 74
4.3.4 随机响应分析 75
4.3.5 阻尼 75
4.3.6 稳态动力学分析 82
4.4 ABAQUS非线性动力学分析 85
4.4.1 ABAQUS/Standard非线性动力学分析 86
4.4.2 ABAQUS/Explicit非线性动力学分析 87
4.5 储罐动力学分析荷载及荷载组合 87
4.5.1 爆炸荷载 88
4.5.2 冲击荷载 88
4.5.3 泄漏液压荷载 89
4.5.4 地震荷载 90
第5章 储罐热力学分析 97
5.1 传热问题的有限元理论 97
5.1.1 传热问题的基本方程 97
5.1.2 稳态传热问题的有限元分析式 98
5.2 热应力问题的有限元理论 99
5.2.1 热应力物理中的物理方程 99
5.2.2 有限元分析列式 99
5.3 ABAQUS热力学分析 100
5.3.1 ABAQUS热传导分析 100
5.3.2 ABAQUS热应力分析 101
5.4 储罐热力学分析荷载及荷载组合 102
5.4.1 正常运转温度荷载 102
5.4.2 火灾 102
5.4.3 泄漏温差荷载 102
第6章 储罐施工有限元分析 103
6.1 ABAQUS多步骤分析 103
6.1.1 一般分析过程 103
6.1.2 线性扰动分析 104
6.1.3 多步骤分析应用实例 106
6.2 ABAQUS单元生死功能 107
6.2.1 ABAQUS单元生死设置 107
6.2.2 ABAQUS单元生死应用实例 108
第7章 储罐局部有限元分析 110
7.1 ABAQUS子模型基本过程 110
7.2 ABAQUS子模型基本原则及实现方式 110
7.3 储罐研究中常用子模型分析 111
7.3.1 外墙泄漏工况下的受压区厚度判定 111
7.3.2 单桩分析 112
7.3.3 锚固带分析 112
7.3.4 内罐壁板—底部环形板疲劳分析 114
7.3.5 管线分析 116
第8章 储罐桩基模拟与计算 118
8.1 基于接触的桩土分析 118
8.2 基于Embedded约束的桩土分析 120
第9章 ABAQUS后处理在储罐结果校核中的应用 122
9.1 ABAQUS结果数据库的访问和控制 122
9.2 工况组合 124
9.3 裂缝验算 127
第10章 ABAQUS在LNG混凝土储罐的应用实例 130
10.1 有限元模型 130
10.1.1 罐体模型 130
10.1.2 桩土耦合模型 135
10.1.3 模型分析参数 135
10.2 基本工况分析 136
10.2.1 恒载 136
10.2.2 活荷载 137
10.2.3 预应力荷载 138
10.2.4 风荷载 138
10.2.5 雪荷载工况 140
10.2.6 运行载荷 140
10.2.7 试验载荷 143
10.3 荷载组合 160
10.3.1 适用性极限状态 160
10.3.2 最终极限状态（ULS）正常荷载工况 164
10.3.3 最终极限状态（ULS）偶然荷载工况 166
10.4 分析总结及补充校核 170
10.4.1 金属结构 171
10.4.2 混凝土构件 171
第11章 ABAQUS二次开发功能 174
11.1 ABAQUS用户子程序 174
11.2 常用用户子程序简介 175
11.2.1 DLOAD子程序 175
11.2.2 DISP子程序 176
11.2.3 CREEP子程序 177
11.3 基于内核脚本（Python）二次开发 179
11.3.1 ABAQUS前处理二次开发 181
11.3.2 ABAQUS后处理二次开发 181
11.4 ABAQUS图形用户界面（GUI）二次开发 183
参考文献 186