“糖葫蘆串”模型在ANSYS中的實現方法

 "糖葫蘆串"模型也稱之為層間剪切模型,可能對不少的朋友來講并不陌生,他是建筑結構抗震計算最重要的理論基礎,簡化示意圖如下:

640.webp.jpg

        對于一般的多高層房屋來講,我們在采用多自由度模型計算時,一般每層樓面及屋面可作為一個質點,而樓面與樓面(或屋面)之間墻、柱的質量則分別向上、向下集結到樓面及屋面質點處,很多時候樓面假定面內剛性,這就形成了層間剪切模型,也即經常所說的“糖葫蘆串”模型。

       那么我們如何采用ANSYS來模擬“糖葫蘆串”模型呢?

       這里我們要用到兩個單元,一個是連接質量點之間的單元,這里可以用梁單元,也可以用彈簧單元,水哥個人喜歡用彈簧單元combin14;第二個單元便是質量單元mass21。

      在具體建模過程中,需要注意三個方面:

      一、分析類型為平面2D,因此質量單元關鍵項應設置為不考慮轉動慣量的2D質量。

      二、彈簧單元個人建議使用combin14,單元關鍵項應設置為單方向。

      三、由于僅僅考慮單方向,因此節點另一個方向的自由度需要約束。

     下面以書中例題為例,簡要演示具體過程。例題來源于《建筑結構抗震設計》(第二版)李國強 李杰 蘇小卒編著,中國建筑工業出版社 。

     題目如下: 

640.webp (1).jpg

ANSYS命令流如下:

finish

/clear

/prep7

m1=2$m2=1.5$m3=1

k1=1.8e3$k2=1.2e3$k3=0.6e3

r,1,m1$r,2,m2$r,3,m3

r,4,k1$r,5,k2$r,6,k3

!====================

et,1,combin14,,1

et,2,mass21,,,4

!=================

n,1,0$n,2,0,5000

n,3,0,9000$n,4,0,13000

!===============

type,1

real,4

e,1,2

real,5

e,2,3

real,6

e,3,4

!==============

type,2

real,1

e,2

real,2

e,3

real,3

e,4

!=============

/solu

d,1,all

d,all,uy

antype,2

modopt,lanb,3

mxpand,3,,,yes

solve

/post1

set,list


采用上述命令流求得的結構固有頻率為:

640.webp (2).jpg

因而結構圓頻率為:

w1=2*3.14*2.3112=14.143

w2=2*3.14*31.0319

w3=2*3.14*7.3370=46.0764

結構理論求解如下:

640.webp (3).jpg

640.webp (4).jpg

640.webp (5).jpg

ANSYS結構振型如下(未歸一化)

640.webp (6).jpg

640.webp (7).jpg

640.webp (8).jpg


對比兩者可知,采用文中所述方法可以很好的在ANSYS中實現“糖葫蘆串”模型。


            祝好

            ANSYS結構

            2017.12.22

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

16
1