地震波输入

目前,地震波输入以加速度时程输入为主.在不考虑土-结构共同作用问题中,该加速度时程是固定基底的加速度-时间曲线;考虑土-结构共同作用问题中,这一加速度时程是基岩运动的加速度-时间关系.不同的地震波输入位置都可以称为地震波输入面.

从实质上讲,在地震动力响应问题中,地震波的时程曲线是地震输入面的运动约束条件.从数理方程的角度看,这一条件是一个边界条件.结合目前我们常用的加速度时程,这一条件可以表述为:地震波输入面上各点运动的加速度等于\地震波加速度时程\对应时刻的值.

当我们引入达朗贝尔原理后,我们可以在非惯性系上是用牛顿运动定理.同样,我们可以以地震输入面为参照系,这样就需要在结构上施加相应的惯性力,以保证牛顿定理的适用性.因此,实际上我们输入的惯性力是并不存在的.在数学上看,这一方法实质上是把运动边界条件换为固定边界.

在ANSYS中,ACEL命令是给物体施加加速度场,那么通过这种命令输入地震波实际上是在求解结构相对于地震波输入面的位移.

D命令是给结构施加边界条件的命令,在瞬态分析中,加速度可以作为有限元荷载施加在节点上,我们可以将地震的加速度时程施加于地震输入面,这一模型求解的就是结构的绝对反应.

*SET,NT,500 ! 假如有500个地震波数据点

*SET,DT,0.02 ! 每个地震波数据点之间的时间间隔是0.02

*dim,AC1,,NT,1 !定义X方向加速波的数组

!*dim,AC2,,NT,1 !定义Y、Z方向加速波的数组 如果有的话 !*dim,AC3,,NT,1

*vread,AC1(1),elcentro_EW,txt,,JIK,1,NT !读入X方向地震波文件(elcentro_EW.txt)到数组 (F16.2)

!*vread,AC2(1),elcentro_NS,txt,,JIK,1,NT !读入Y、Z方向地震波文件、如果有的话 !(F16.2)

!*vread,AC3(1),elcentro_EW,txt,,JIK,1,NT !(F16.2)

*DO,I,1,NT !加载求解 ACEL,AC1(I),AC2(I),AC3(I) TIME,I*DT SOLVE

其实很简单 您只需把地震波当做很多加速度输入就行 下面是命令流 NT=1000 !时程曲线有NT个点 DT=0.01 !时间间隔 *dim,ac,,NT

/input,tianjin,txt !天津波 /SOLU

ANTYPE,TRANS !瞬态分析

*do,i,1,NT ACEL,0,ac(i),0 TIME,i*DT solve *enddo

对于地震波的数据有很多 例如上述的天津波 以下是其格式举例： ac(1)= -0.06334598 ac(2)= -0.04417088 ac(3)= -0.02188456 ac(4)= -0.00622243 ac(5)= 0.01599961 ac(6)= 0.03431334 ac(7)= 0.05332774 ac(8)= 0.07603510 ac(9)= 0.09322070 ac(10)= 0.11568701

希望对您有帮助

!对于博研波的输入，可以把荷载记录做成文件，利用apdl的读取功能读入倒数据库中。下面的例子是自己编的一个小文件。修改一下可以更简洁。有用到的朋友自己作一下把。 fini

/config,nres,1000 *dim,aceX,TABLE,3000,1 *dim,aceY,TABLE,3000,1 *dim,aceZ,TABLE,3000,1

*creat,ff

*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1 (e16.6)

*vread,aceX(1,0),ACETT,,,1 (e17.6) ACEX(0,1)=1 *end /input,ff

*creat,ff

*vread,aceY(1,1),acey,txt,,1 (e16.6)

*vread,aceY(1,0),ACETT,,,1 (e17.6) ACEY(0,1)=1 *end /input,ff

*creat,ff

*vread,aceZ(1,1),acez,txt,,1 (e16.6)

*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1 (e17.6) ACEZ(0,1)=1 *end /input,ff

！博研波时程记录分成了3个文件，每个文件是一列。分别记录x,y,z方向的加速度。acett是时间记录。

这样就可以把加速度记录读取倒ansys数据库中作为数组。

也可以把加速度记录做成一个文件，这样程序就简单多了。大家可以试看看修改一下。 下面是计算部分语句： /SOLU

ANTYPE,trans ！求解其自己选了 TM_START=0.01 TM_END=15.00 TM_INCR=0.01

*DO,TM,TM_START,TM_END,TM_INCR TIME,tm alpha, BETAD,

ACEL,acex(tm),acey(tm),acez(tm) SOLVE *ENDDO fini

举例：

地震波为一个单列的txt文档（不要有时间列，时间间隔假定0.02s）

命令流（下面的命令必须用文本读入的方法实现，命令窗无法实现）： *DIM,EQ,,6000,1,,, !首先定义一个EQ数组

*VREAD,EQ,earthquake,TXT,,,,,,0, !将earthquake.txt读入EQ数组里 (e16.0) 用的时候：

*DO,EQ,0.02,0.02*6000,0.02 TIME,TM acel,EQ !求解过程...

*ENDDO

典型的强震记录：在结构所在的地震区内缺乏强震观测的地震记录时，可采用相似场地土与土质条件下已观测到的其它地区的地震记录。从已有的强震记录看，地面运动的水平分量可以分为四类，分别为单次脉冲型振动、中等周期的随机振动、长周期的随机振动和带有土层大变形影响的振动。最普遍的是中等周期的随机振动，比较著名的有El-Centro波、Taft波和天津宁河波等。这些记录的共同特点是地面运动频带较宽。

从波形上看 ,天津波在7 s～9 s间有一个持时很长、 峰值很大的加速度脉冲 ,隔震结构变形最大值都出现在这一时段 ,即结构的反应特性以及所要求的抗力大小都主要决定于这个非常突出的加速度脉冲。

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