ansys地震反应谱和时程分析

本文用一个简单的例子来介绍采用ANSYS开展地震分析(包括静态分析、模态分析、反应谱分析和LS-DYNA时程分析)的一些概念,并给出详细的命令流,希望能够给那些初学者一些启示和帮助。本文命令流在ANSYS15.0下测试通过。

基于ANSYS的框架结构地震分析教程

(静力分析+模态分析+反应谱分析+LS-DYNA时程分析)

作者：师访

攥写日期：2016-04-21 Tel: 1 5 9 9 6 8 7 3 0 3 9 QQ: 1 5 4 9 2 2 1 7 5 8

Email: pomato157300@ Website: phipsi.top

0 引言

本文用一个简单的例子来介绍采用ANSYS开展地震分析（包括静态分析、模态分析、反应谱分析和LS-DYNA时程分析）的一些概念，并给出详细的命令流，希望能够给那些初学者一些启示和帮助。本文命令流在ANSYS15.0下测试通过。本示例模型如下：

图1 本文例子模型示意图

1 建模及静力分析

梁单元选用BEAM188。其余见命令流：

!**************************************************************** !---- 框架结构静力分析

本文用一个简单的例子来介绍采用ANSYS开展地震分析(包括静态分析、模态分析、反应谱分析和LS-DYNA时程分析)的一些概念,并给出详细的命令流,希望能够给那些初学者一些启示和帮助。本文命令流在ANSYS15.0下测试通过。

基于ANSYS的框架结构地震分析教程

(静力分析+模态分析+反应谱分析+LS-DYNA时程分析)

作者：师访

攥写日期：2016-04-21 Tel: 1 5 9 9 6 8 7 3 0 3 9 QQ: 1 5 4 9 2 2 1 7 5 8

Email: pomato157300@ Website: phipsi.top

0 引言

本文用一个简单的例子来介绍采用ANSYS开展地震分析（包括静态分析、模态分析、反应谱分析和LS-DYNA时程分析）的一些概念，并给出详细的命令流，希望能够给那些初学者一些启示和帮助。本文命令流在ANSYS15.0下测试通过。本示例模型如下：

图1 本文例子模型示意图

1 建模及静力分析

梁单元选用BEAM188。其余见命令流：

!**************************************************************** !---- 框架结构静力分析

ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例

ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例（在原反应谱模型上

修改）

问题描述：

悬臂柱高12m，工字型截面（图1），密度7800kg/m3，EX=2.1e11Pa，泊松比0.3，所有振型的阻尼比为2%，在3m高处有一集中质量160kg，在6m、9m、12m处分别有120kg的集中质量。反应谱按7度多遇地震，取地震影响系数为0.08，第一组，III类场地，卓越周期Tg=0.45s。

图1 计算对象

第一部分：反应谱法

几点说明：

? 本例建模过程使用CAE；

? 添加反应谱必须在inp中加关键词实现，CAE不支持反应谱；

? *Spectrum不可以在keyword editor中添加，keyword editor不支持此关键词读入。 ? ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。 操作过程为：

（1）打开ABAQUS/CAE，点击create model database。

（2）进入Part模块，点击create part，命名为column，3D、deformation、wire。continue

（3） Create lines

，在

分别输入

ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例

ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例（在原反应谱模型上

修改）

问题描述：

悬臂柱高12m，工字型截面（图1），密度7800kg/m3，EX=2.1e11Pa，泊松比0.3，所有振型的阻尼比为2%，在3m高处有一集中质量160kg，在6m、9m、12m处分别有120kg的集中质量。反应谱按7度多遇地震，取地震影响系数为0.08，第一组，III类场地，卓越周期Tg=0.45s。

图1 计算对象

第一部分：反应谱法

几点说明：

? 本例建模过程使用CAE；

? 添加反应谱必须在inp中加关键词实现，CAE不支持反应谱；

? *Spectrum不可以在keyword editor中添加，keyword editor不支持此关键词读入。 ? ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。 操作过程为：

（1）打开ABAQUS/CAE，点击create model database。

（2）进入Part模块，点击create part，命名为column，3D、deformation、wire。continue

（3） Create lines

，在

分别输入

v1.0 可编辑可修改ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例（在原反应谱模型上

修改）

问题描述：

悬臂柱高12m，工字型截面（图1），密度7800kg/m3，EX=，泊松比，所有振型的阻尼比为2%，在3m 高处有一集中质量160kg，在6m、9m、12m处分别有120kg的集中质量。反应谱按7度多遇地震，取地震影响系数为，第一组，III类场地，卓越周期Tg=。

图1 计算对象

第一部分：反应谱法

几点说明：

本例建模过程使用CAE；

添加反应谱必须在inp中加关键词实现，CAE不支持反应谱；

*Spectrum不可以在keyword editor中添加，keyword editor不支持此关键词读入。

ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。

操作过程为：

（1）打开ABAQUS/CAE，点击create model database。

1

v1.0 可编辑可修改

2 （

2）进入Part 模块，点击create part ，命名为column ，3D 、deformation 、wire 。continue

（3） Create lines ，在

分别输入0，0回车；0，3回车；0，6回车；0，9回车

ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例

ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例（在原反应谱模型上

修改）

问题描述：

悬臂柱高12m，工字型截面（图1），密度7800kg/m3，EX=2.1e11Pa，泊松比0.3，所有振型的阻尼比为2%，在3m高处有一集中质量160kg，在6m、9m、12m处分别有120kg的集中质量。反应谱按7度多遇地震，取地震影响系数为0.08，第一组，III类场地，卓越周期Tg=0.45s。

图1 计算对象

第一部分：反应谱法

几点说明：

? 本例建模过程使用CAE；

? 添加反应谱必须在inp中加关键词实现，CAE不支持反应谱；

? *Spectrum不可以在keyword editor中添加，keyword editor不支持此关键词读入。 ? ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。 操作过程为：

（1）打开ABAQUS/CAE，点击create model database。

（2）进入Part模块，点击create part，命名为column，3D、deformation、wire。continue

（3） Create lines

，在

分别输入

工程结构抗震学第四章 桥梁地震反应分析

赵冠远北京交通大学土木建筑工程学院

本章教学内容反应谱分析方法 动力时程分析方法(线性/非线性) 静力弹塑性分析方法(Pushover)

反应谱分析方法

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

地震输入(已知)xg (t )地震位移时程 地震加速度时程(已知)

kxg (t )

xg (t )

结构响应(待求)x(t )相对位移

xg (t )

xg (t ) x(t ) 绝对位移

外荷载：0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

FD (t )c

FI (t ) FS (t )

m

恢复力 FS kx(t )k

阻尼力xg (t )

FD cx(t )FI m x(t ) xg (t )

惯性力

应用D’Alembert原理

fI fD fS 0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

FD (t )

FI (t ) FS (t )

k

mx cx kx mxgxg (t )

x 2 x x xg (t )2

2 SDOF体系地震反应数值计算方法Duhamel积分方法 线性加速度法 中心差分法 Newmark-β法 Wilson-θ法

工程结构抗震学第四章 桥梁地震反应分析

赵冠远北京交通大学土木建筑工程学院

本章教学内容反应谱分析方法 动力时程分析方法(线性/非线性) 静力弹塑性分析方法(Pushover)

反应谱分析方法

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

地震输入(已知)xg (t )地震位移时程 地震加速度时程(已知)

kxg (t )

xg (t )

结构响应(待求)x(t )相对位移

xg (t )

xg (t ) x(t ) 绝对位移

外荷载：0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

FD (t )c

FI (t ) FS (t )

m

恢复力 FS kx(t )k

阻尼力xg (t )

FD cx(t )FI m x(t ) xg (t )

惯性力

应用D’Alembert原理

fI fD fS 0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

FD (t )

FI (t ) FS (t )

k

mx cx kx mxgxg (t )

x 2 x x xg (t )2

2 SDOF体系地震反应数值计算方法Duhamel积分方法 线性加速度法 中心差分法 Newmark-β法 Wilson-θ法

土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常碰到的题目。结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。

　　本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。

　　关键知识点：

　　(a) 模态分析

　　(b) 谱分析

　　(c) 地震反应谱输进

　　(d) 地震时程输进

　　(e) 时程动力分析

　　(1) 在ANSYS窗口顶部静态菜单，进进Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输进窗口中填进DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%

　　(2) ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元

　　(3) 在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进进Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Se

反应谱生成人工地震波

一、 软件SIMQKE_GR使用说明

1. 先安装程序

2. 使用方法

双击

，打开程序，可以得到如图1界面。

图1 程序开始界面

如图1所示，由于程序本身提供的反应谱是适用于欧洲规范的，不适合于我国的规范反应谱，因此不能通过调整参数来获得符合我国规范的反应谱。可以采用导入的方法来输入反应谱。

3. 点击菜单栏“file”—“Import spectra data”，出现打开对话框，如图2所示，要求打开一个已经存在的反应谱文件（如 1.srf）。

图2 导入反应谱文件对话框

4. 文件格式如下所示（红字部分不能修改，注意反应谱单位为g），下面部分可以替换。

response spectrum time(s) acc(g) 0 0.1215

0.01 0.13635 0.02 0.1512 0.03 0.16605 0.04 0.1809 0.05 0.19575 0.06 0.2106 0.07 0.22545 0.08 0.2403 0.09 0.25515 0.1 0.27 0.15 0.27 0.2 0.27 0.25 0.27 0.3 0.27 0.35 0.27 0.4 0.27 0.45 0.27