ABAQUS中粘彈性人工邊界及地震力的施加


實現方式:模型底部邊界節點施加地震力 (集中力)

1、線性攝動分析提取模型固有頻率f

設置材料參數和邊界條件,不需輸入荷載,分析步時間任意。

編輯step,設置提取最大階數位3

計算結束提取模型一階固有頻率(Mode-1Freq=2.3946

局部放大:

2、創建Mesh-PartInstance

Part模塊建立part之后,不對其賦予屬性,直接到Mesh模塊進行網格劃分,之后對劃分好網格的part創建mesh-part【菜單欄-Mesh-Create Mesh Part】,之后再回到Property模塊對mesh-part賦予屬性,再到Assembly模塊用mesh-part創建Instance

3、地應力平衡

運用生死單元將墻體殺死,對填土和地基進行平衡。約束所有土體左右側水平位移(尤其是填土左側,第二部地震時需關掉此邊界條件)。平衡后的模型位移可達e-17次方數量級。

4、創建地震分析部并編輯

分析步類型為動態隱式(DynamicImplicit)【動態顯示Dynamic/Explicit不支持彈簧剛度的定義】,開啟大變形。

分析步時間為地震響應時間,最大增量調到很大以保障足夠多的increment,同時初始盡可能地小以保證迭代收斂,最小也更小;最大increment不能選為默認,最大設為0.1(最好是地震時間間隔0.02s,但計算代價太大)。

5、激活上一步殺死的墻體,并設置墻體和填土與地基間的接觸屬性,其中墻-地基不可分離(Rough),墻-填土可分離(Penalty)。在第二步創建接觸屬性:

6、創建底部邊界阻尼(Interaction模塊)

共分三個步驟:創建幾何、創建屬性、賦予屬性。

①創建幾何:菜單欄-Connector-geometry-create wire featureadd methodwires to ground,點add后逐個選取模型底部節點【意思就是將來的阻尼是施加到這些節點上的】

OK確定并創建set

②創建屬性:菜單欄-Connector-section-create,之后做出選basic,右側定義平移方向為笛卡爾坐標系,不定義旋轉方向。

Add選項定義阻尼Damping,力F為水平方向F1,阻尼系數C11由之前 計算確定。

③賦予屬性:菜單欄-Connector-assignment-create,選取①中定義的set和②中定義的屬性,進行賦值。賦值后模型底部如:

7、創建彈簧

彈簧的創建根據不同的土體性質而不同,假設全是融土,則分地基左右側彈簧和填土右側彈簧兩種。

菜單欄-special-springs/dashpots-create選擇接地彈簧

Mesh選擇兩側節點,并定義彈簧剛度,計算由 確定。自由度選擇水平方向1方向(彈簧水平方向震動)

定義之后:

同樣方式定義填土右側彈簧剛度。

8、邊界條件與荷載

關掉填土和地基左右側水平方向位移約束(因為三個面已定義彈簧,另一面與墻背摩擦),但底部豎向位移邊界條件不可關閉,否則模型會在地震力作用下飛走……

定義地震加速度積分得到的速度,并創建Amp-02g-v(最大0.2g加速度為例)。定義地震力為集中力,施加到底部節點上,數值大小由 定義。【地震過程中節點力是不同時刻速度v 倍】

9、創建job并提交

10、后處理提取墻頂加速度,位移,墻背土壓力(創建path),總土壓力()

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