地震動輸入
關注創建者：XiaoM 創建時間：2020-05-07
地震動輸入的視頻教程
【08】關于ABAQUS地震動輸入的那些事
地基的地震動輸入是結構抗震的一個重要部分，有利于更好的計算結構與地基的動力相互作用，因此了解并且掌握地基的地震動輸入很重要。 適用人群： 適用于水利、土木方向的相關研究生；研究方向為抗震科研人員；對這個方面感興趣的工程師 直播大綱： 常見的地震動輸入方法 目前做的地基地震動輸入方法 層狀地基地震動輸入案例介紹 茶話會
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ABAQUS二次開發 三維多層土黏彈性邊界+地震動輸入Python腳本
地震動輸入前，需要設置黏彈性人工邊界，以實現基地的彈性恢復能力。在ABAQUS中，黏彈性人工邊界需要在邊界節點設置并聯彈簧阻尼器，手動實現工作量大，可以借助Python程序依次讀取節點并設置彈簧阻尼器。該程序考慮了不同土層地震波傳播速度及波在土層分界面反射、透射問題，實現三維六層圖以內的三向地震動入射。
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SV波空間入射下地震荷載在ABAQUS軟件的輸入方法
本課程介紹了SV波空間入射下地震動在ABAQUS軟件的輸入方法，給大家從理論基礎到實際操作詳細講解SV波空間入射下地震動在ABAQUS軟件的輸入，可適用于各場地(河谷、地鐵等)地震響應的模擬研究。主要涉及到：abaqus和matlab兩個軟件。
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地震動輸入的實例教程
等效節點力的計算在粘彈性邊界的地震動輸入中至關重要，公式的最終表達式很多論文中都有，但是對于初學者來說，直接使用可能會有些吃力。筆者在前不久發表的論文中對其進行了細致的推導，現在正式版（印刷版）已經刊出，正式版參考文獻鏈接如下，直接點擊文章標題即可：
黏彈性人工邊界在ABAQUS中的實現及地震動輸入方法的比較研究
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.1068
這里將正式版文獻中，正確完整的粘彈性邊界等效節點力公式推導放在下面以供大家參考（公式5-24），希望能及時地給大家帶來一些幫助，相信大家能成功實現粘彈性邊界的地震動輸入。
展開 因此本帖展示的是本人在COMSOL有限元平臺實現的粘彈性邊界的施加以及地震動輸入的介紹。
本貼采用的驗證算例引用于文獻《黏彈性人工邊界在ABAQUS中的實現及地震動輸入方法的比較研究》-巖土力學與工程學報-馬笙杰等。
下面是建模介紹和模擬結果與文獻結果的對比驗證。
二、模型建立
通過場外垂直入射sv波算例來驗證黏彈性邊界設置和地震動輸入的準確性。在二維無限彈性空間中截取長50m，高50m的有限元區域作為計算區域，設置模型的頂部中點和底部中點作為監測點，如圖1所示，模型材料參數如下：密度為2000kg/m^3,彈性模量：2e8[Pa],泊松比0.25，剪切波速為200m/s，采用四邊形網格單元，網格尺寸為0.5m×0.5m，在模型底部垂直輸入sv波，波形和速度圖像如圖2、3所示。持續時間為0.2s，計算時長為1s，計算時間步為0.001s，瞬態隱式求解，時間進步方法為向后差分。
圖1 二維土體計算模型
圖2 入射波位移時程曲線圖
圖3 入射波速度時程曲線圖
計算結果如圖4、5所示，入射波在經過0.25s之后到達自由表面與反射波疊加，變成入射波位移的2倍，0.4s之后自由地表停止振動（圖中藍色部分為數值震蕩），說明入射波在底部黏彈性邊界處被吸收，沒有二次反射。與文獻上的結果也是一樣的。
展開 對于地震波的輸入，可以把荷載記錄做成文件，利用apdl的讀取功能讀入倒數據庫中。下面的例子是自己編的一個小文件。修改一下可以更簡潔。有用到的朋友自己作一下把。
fini
/config,nres,1000
*dim,aceX,TABLE,3000,1
*dim,aceY,TABLE,3000,1
*dim,aceZ,TABLE,3000,1
*creat,ff
*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1
(e16.6)
*vread,aceX(1,0),ACETT,,,1
(e17.6)
ACEX(0,1)=1
*end
/input,ff
*creat,ff
*vread,aceY(1,1),acey,txt,,1
(e16.6)
*vread,aceY(1,0),ACETT,,,1
(e17.6)
ACEY(0,1)=1
*end
/input,ff
*creat,ff
*vread,aceZ(1,1),acez,txt,,1
(e16.6)
*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1
(e17.6)
ACEZ(0,1)=1
*end
/input,ff
！地震波時程記錄分成了3個文件，每個文件是一列。分別記錄x,y,z方向的加速度。acett是時間記錄。
這樣就可以把加速度記錄讀取倒ansys數據庫中作為數組。
也可以把加速度記錄做成一個文件，這樣程序就簡單多了。大家可以試看看修改一下。
下面是計算部分語句：
/SOLU
ANTYPE,trans
！
展開 圖片內容為多層復雜土體地形上部既有斜拉橋地震波輸入模型以及附有對應腳本程序和使用教程。 提供了一套強大而高效的MATLAB自動化腳本，它能一鍵生成精確的粘彈性人工邊界和復雜的等效節點荷載，徹底解決因邊界處理不當導致的波形反射與結果失真問題。通過我這套教程，能讓學習者學會如何將其應
此類結構在地震等往復荷載作用下極易發生屈曲破壞，造成倒塌，引起局域網絡中斷。為了保證高聳結構穩定性，通常在塔筒底部設置加勁肋，對于此類結構底部加勁肋的抗震性能，規范《YD 5131-2005 移動通信塔桅設計》中只從構造角度進行了規定，并未對其耗能性能進行說明。本文選取某單塔筒式通訊信號塔為研究對象，如圖1所示。為研究加勁肋設置對于結構抗震性能的影響，選取結構底部10m范圍內的區段為研究對象，鋼材為Q345鋼。
9、以網殼結構為例，淺談從3D3S到ABAQUS及ANSYS的荷載導入
作者：
znz
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822435
3D3S軟件基于AUTOCAD平臺，是一款出色且便捷的結構設計計算軟件，其中的網架網殼生成模塊可通過參數化建模，快速生成各類網架/殼結構，給設計人員提供了很大的便利。
10、仿真應用 | 固定鉸接和可動鉸接對梁撓度的影響
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822593
梁構件是非常常用的構件形式，梁和基礎的連接方式有固定支座，固定鉸支座，可動鉸支座等。不同支座形式對梁撓度的影響是怎么樣的？以及它們在不同分析類型中的表現是什么樣的？這是梁構件校核過程中值得思考的問題。
11、運用多體仿真提高咖啡膠囊機的容量和性能——優化機體部件運行規律實現改進
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822597
基于Recurdyn多體軟件迭代，本研究通過優化膠囊機組件的運行規律，成功提高膠囊機容量。
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220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運
220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運行。
但此次設計方法仍存在一定不足，在今后的研究中，會考慮高架橋的非線性影響，記錄相同的地震動輸入，擴大抗震計算方法的應用范圍。
參考文獻
[1] 李健，邵長江．摩擦擺支座隔震連續梁橋抗震分析的簡化計算方法[J]．鐵道建筑，2019(6):10-13.
[2] 向大峰．連續梁拱橋抗震性能研究[J]．四川建筑，2019(3):180-181+184.
四、隔震技術的部分問題討論
1、隔震結構設計方法總結
綜上可知，現階段隔震設計方法的研究和應用情況，可歸納為以下三種方法：
（a）以反應譜和地震動輸入為基礎，以靜力彈性和動力彈塑性分析方法為計算工具的分步設計法；（《抗規》做法）
（b）以反應譜為基礎，以迭代等效線性化分析方法為計算工具，采用復振型分解反應譜法的整體設計法。
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本文選擇帝谷波ELCENTRO作為地震動輸入，其圖形如下圖所示：
分別輸入不同方向下的地震波數據后得到各個方向的計算指標：
X向底部剪力時程曲線如下圖所示：
X向頂點（下圖）的位移時程曲線如下圖所示：
位移角數值如下圖所示
以上分析可以看出，位移角為1/2225
等效節點力的計算在粘彈性邊界的地震動輸入中至關重要，公式的最終表達式很多論文中都有，但是對于初學者來說，直接使用可能會有些吃力。
本文來源：中南建筑設計院工程數字技術中心
評價結構抗震性能的一個重要方法是基于合理的結構模型和地震動輸入的動力彈塑性時程分析。而建立一個合理的結構模型的必經之路是進行有效的網格劃分并選擇合適的材料本構模型。
這么多的密集高層建筑物，我們還能用“自由場地”地震動輸入么？
田源
來源：陸新征課題組
