Spring comes

  小伙們大家好！之前有一期講了ABAQUS進行反應譜分析時怎么進行靜動疊加，利用工況疊加的原理。這一期主要講解了ANSYS反應譜分析時怎么進行靜動疊加。其實，同樣是采用了工況疊加。

    我接下來以一根柱子來做這個案例。反應譜采用水工抗震規范[1]的反應譜。柱子的尺寸是1×2×5m，彈性模量為2.1E8Pa，泊松比0.2，密度2400kg/m3。

    假設本案例地面最大加速度為 a=0.2g (g=9.81 m/s2)，場地為I0類， 特征周期Tg=0.20s，且查得動力 系數最大值為βmax=2。案例的設計反應譜如下所示。

    下面主要分為三個步驟。第一靜力分析部分，第二部分是反應譜分析，第三部分工況疊加部分。第一、二部分我不做過多的解釋，主要講靜動疊加部分。

靜力分析

finish

/clear

/prep7

!=====材料參數賦值======    

!單元

et,1,solid65     

!材料號

mp,ex,1,2.1e8

mp,prxy,1,0.2

mp,dens,1,2400

!建模

blc4,,,1,2,5

esize,0.2

vmesh,all  

eplot  

allsel  

!底部施加全約束

nsel,s,loc,z,0

d,all,all

allsel

/solu

acel,,,9.81

solve

finish

  靜力分析做完了，我們需要在靜力計算的后面定義荷載工況1。命令流如下所示。

/POST1

!定義荷載工況1

LCDEF,1,1

!形成后續工況組合可以調用的工況文件lcase1，工況號1

LCWRITE,1,'lcase1',' ',' '

FINISH

反應譜分析

/solu

antype,modal 

modopt,subsp,6

MXPAND,6,0,0,1,0.05

outpr,all

outres,all,all

/output,3,txt

alls

solv

finish

!求解

tg=0.2

gra=9.81

A1=0.2*gra

Bmax=2*A1

*dim,ttt,,17

*dim,fre,,17

*dim,ace,,17

ttt(1)=0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,2.2,2.4,2.6,2.8,3

ace(1)=1*A1

ace(2)=Bmax

ace(3)=Bmax

*do,i,4,17

  ace(i)=Bmax*(tg/ttt(i))**0.6

*enddo

fre(17)=1e5

*do,i,2,17

  fre(18-i)=1/ttt(i)

*enddo

*do,i,1,17

  ttt(18-i)=ace(i)

*enddo

*do,i,1,17

  ace(i)=ttt(i)

*enddo

allsel

!=======獲得譜解========

/solu

time,3

antype,spectr

spopt,sprs,20,yes

dmprat,0.04      !定義常阻尼比

sed,1         !定義激勵的方向

svtyp,2        !響應普為加速度

*do,i,1,17 

  freq,fre(i)

  sv,,ace(i)

*enddo

solve

finish

!=======模態合并========

/solu

time,4

antype,spectr  !定義譜分析類型

srss,0,disp

solve

finish

!=======后處理=========

/post1 

!set,list     !查看反應譜的合并結果

/INPUT,,MCOM

NSORT,U,x 

NSORT,U,SUM 

    反應譜分析完了，把計算結果定義為工況2.命令流如下所示。

!定義荷載工況2

LCDEF,2,1

!形成后續工況組合可以調用的工況文件lcase2，工況號2

LCWRITE,2,'lcase2',' ',' '

FINISH

靜動疊加

    我們小學二年級就學過，反應譜經過振型組合后，結果都是正值，但是實際的情況下肯定是有正有負的，比如地震時程分析中，結果是正負的。這是老師告訴我們我們需要靜動疊加了，于是乎，我們需要將靜力的結果分別加上和減去反應譜振型組合后的結果，兩種疊加的結果才是我們需要的包絡的結果。靜動疊加的命令流如下。

!定義荷載工況2

LCDEF,2,1

!形成后續工況組合可以調用的工況文件lcase2，工況號2

LCWRITE,2,'lcase2',' ',' '

FINISH

靜+動

靜-動

   那么這個內容到這里的結束了，希望能給需要的小伙伴帶來幫助，也希望大家能夠繼續支持我，后面給大家帶來更多精彩的內容。

參考文獻：

   [1] 《水工建筑物抗震設計標準 GB51247-2018》

    [2]  ANSYS Command  Reference

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