SeismoStruct簡單框架算例

最近在做彈塑性分析程序驗證工作缺少點例子，于是到處搜尋一下，發現一個比較好的框架小模型(摘自OpenSees實例教程)，于是用來分析分析。框架結構共七層，層高為3m，材料采用C35混凝土材料和HRB400鋼筋。框架尺寸如下圖所示：

根據材料模型的取值，在SeismoStruct中設置材料屬性如下圖所示：

由于只建立了框架模型，因此需要將結構體系上的荷載進行轉換，如果采用荷載方式轉換進行施加，則在進行模態分析時將不能考慮這些荷載的作用，而實際結構由于恒載和活載的作用，模態頻率會有變化。因此這里進行密度折算，將結構體系的恒載和活載計算之后折算為梁的密度。

在SeismoStruct中可以不用換算密度直接增加質量來完成這一點(等效為5000kg/m^3的密度)：

單元則采用基于位移的非線性梁柱單元進行建模：

結構模型

模型建立過程中首先建立第一層的梁柱，之后先復制節點，在復制單元，熟練使用Incrementation可以加快建模速度。

＊圖片注釋

模型建立完成之后先進行單元細分，基于位移的非線性梁柱單元在細分之后可以得到較為準確的結果，本文采用細分五個單元：

細分完成之后，施加底部固定約束，這個比較簡單直接忽略。下面進行模態計算，模態計算的目的是為了計算結構的阻尼，以便于進行下一步的時程分析，選擇左上角的的Eigenvalue analysis之后直接run即可得到結構的模態計算結果：

這里可以直接得到結構的模態頻率，前兩個模態的頻率將用于計算結構的阻尼計算，阻尼的設置在單元類型中設置，如下圖所示：

阻尼設置

此處采用了瑞雷阻尼，阻尼比設定為0.05%，周期選擇了之前模態分析的結果。

在設定阻尼后就可以施加地震波了。切換到Dynamic time-history analysis分析中。地震波直接選用了原配的GM1X地震波文件，波形如下圖所示：

地震波

地震波輸入之后，設置分析的時間：

分析時間

地震波持續時間為40s，這里為了縮短分析時間，分析了20秒。下面施加地震加速度，在SeismoStruct中重力在設置中可以自動施加，荷載的施加只需要施加加速度，加速度調幅為大震的220gal，且加速度設置在結構的底部，如下圖所示：

加速度施加

設置完成之后可以分析即可，分析之前會提示預計分析文件大小，直接接受，經過半小時的分析，可以提取結構頂部的動力時程：

頂部位移

從位移可以看出結構發生了較大的變形，達到了100mm。

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