地震動輸入的案例
粘彈性邊界等效節點力公式的推導(黏彈性邊界)
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 COMSOL黏彈性動力邊界及地震動輸入
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 ansys之——地震波的輸入和求解
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 多層復雜土體地形上部既有斜拉橋地震波輸入模型
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
技術鄰周報Q15：ANSA/地震動響應/iSolver/子程序/SaaS/結構抗震/3DCS...
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。
展開 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 ￥54.9
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。
SAP2000的功能簡介
SAP2000中使用許多不同類型的分析，它基本上集成了現有結構分析中經常遇到方法，如時程分析、地震動輸入、動力分析以及Push-over分析等等。另外還包括:靜力分析、用特征向量或Ritz向量進行振動模式的模態分析、對地震反應的反應譜分析等等。這些不同類型的分析可在程序的同一次運行中進行，并把結果綜合起來輸出。
1.荷載工況及組合
荷載代表了對結構的作用，如外力、壓力、支座位移、溫度應力、地面加速度及其它。用戶可以對對象定義包括多種荷載的荷載工況，程序自動計算出地面加速度荷載。為計算在荷載工況下結構的響應，用戶必須定義荷載工況施加的方式(如:靜力的、動力的等)以及結構的分析方式(如:線性的、非線性的等)。同一個荷載工況可以在不同的分析中以不同方式施加。用戶可以任意的定義荷載工況。一般情況下，常定義的荷載工況有靜荷載、活荷載、風荷載、雪荷載、溫度荷載等。需要獨立變化的工況，不管是用于分析或是因為施加方式，應該定義為獨立的荷載工況。對定義的每個荷載工況，程序自動生成荷載向量r和靜力位移u的解，每個荷載工況包括:①框架和(或)殼單元的自重荷載;②框架單元的集中或分布荷載:③殼單元上的均布荷載:④節點上的力和(或)地面位移荷載[69-70]。進行每一個不同的分析稱為分析組合，作為分析組合的一部分，對每個分析組合分配一個量，這些標號可用于產生另外的組合和控制輸出。分析組合的基本類型有:
·荷載組合或荷載(Load Case or Load)--荷載基本的空間分布，靜力分析的對應結果;
·振型(Mode)--特征向量或Ritz-Vector，相應的頻率，振動模態分析的結果;
·反應譜(Spec)--反應譜分析的基本結果。
2. 靜力線性分析
3.模態分析
用戶可以任意多的定義模態分析工況，盡管大多數情況下一個工況已經足夠。
展開 發了那么多SCI，有興趣了解一下“SCI效應”么？ | 新論文：考慮“場地-城市效應”的區域建筑震害
由于考慮城市-場地效應后，部分頻段上地震動輸入的反應譜值略有增大，而這個增大的地震動輸入會導致砌體結構進入下降段，進而使得最大層間位移角增大了100%以上。
圖8 典型破壞非設防砌體結構響應分析
T1、T2分別是不考慮和考慮SCI效應的結果
四、結論
本文建議了一個可以考慮地下波動行為和地上建筑物非線性響應耦合分析的方法，從而可以更好考慮復雜城市建筑群中“城市-場地效應”的影響。案例分析結果表明，“城市-場地效應”會改變建筑物的地震輸入，進而影響最終震害分析的結果。
五、展望
以上案例研究只分析了建筑高度和密度都不算大的清華校園園區，已經表明SCI效應會帶來一定影響。但是如果是更加密集的高層建筑區，其結果會是怎樣呢？歡迎大家一起討論。
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
展開 基于ABAQUS的建筑結構時程分析
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，滿足1/1000的要求；
最大水平位移為0.08m，遠小于0.3的要求。
Y向的計算結果與X向一樣的處理方法：輸入地震波數據，提取基底剪力與位移時程曲線，后續工作主要為與振型分解法的結果進行比較，當大于反應譜法結果時需要進行內力及配筋的調整。
四、 小結
本文從ABAQUS的隱式分析算法原理，軟件設置中的關鍵參數理解，國家規范及實際案例這四大方面介紹了H.H.T算法在高層建筑結構分析中的應用，對實際復雜建筑結構分析中具有很好借鑒作用，同時可以作為超限結構分析的補充方法。
CPU:I7-10750H
內存：16384MB
計算模型的處理技術：ABAQUS隱式分析
計算機耗時：30min
基于ABAQUS的建筑結構時程分析20210824 V2.0.pdf
展開 2018-08-13云南玉溪5.0級地震破壞力分析
圖12 某特大橋引橋模型
四、地震動對典型城市區域破壞能力分析
根據本課題組之前數據積累，將53TGD臺站的地面運動分別輸入玉溪地區典型城市、鄉鎮和典型農村，得到考慮建筑承載力參數不確定性后的破壞狀態如圖13-圖15所示。圖中每類結構有三列，分別為結構抗力取中位值和加減一倍標準差的預測結果。（說明：由于每個結構的實際抗震能力都是有一定不確定性的，所以我們在新版的程序當中加入了對結構抗力不確定性的考慮）。
圖13 53TGD臺站地震動記錄對通海地區典型城市的破壞力
圖14 53TGD臺站地震動記錄對通海地區典型鄉鎮的破壞力
圖15 53TGD臺站地震動記錄對通海地區典型農村的破壞力
為了比較不同地震動對區域的破壞力，這里將地震動輸入到清華校園619棟建筑中，其結構類型和建筑功能統計如圖16所示。
展開 建筑黑科技來襲 之Abaqus材料本構庫開發、驗證及工程實踐
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結構振動臺驗證
為進一步驗證上述子程序的準確性，采用第十屆全國地震工程學術會議盲算競賽試驗進行驗證（http://www.10cncee.org/competition）。試驗數據由同濟大學土木工程學院結構工程與防災減災研究所提供。
該試驗對象為兩跨三層鋼筋混凝土框架結構。結構位于上海地區，7度抗震設防（0.1g），IV類場地類別要求。地震輸入方向為雙向輸入。結構平面尺寸4.14mx3.4m，高2.6m。結構中X方向和Y方向均為純框架結構。
盲算競賽模型
模擬地震振動臺試驗臺面激勵的輸入加速度幅值從小到大依次增加，以模擬不同地震水準下對結構的作用。考慮結構自身的動力特性，根據抗震規范規定，選用兩條實際地震記錄和一條人工模擬的加速度時程曲線作為振動臺臺面激勵輸入。
振動臺輸入的地震波
結合CSEPA軟件，應用上述本構庫進行有限元建模分析。由于該試驗未通過材性試驗給出完整的應力應變曲線，而是給出了混凝土的強度以及彈模，因此選用相應強度等級的混凝土規范骨架曲線進行建模。
展開 
ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
針對地震易破壞區域的節點位置，細化網格單元，采用ABAQUS軟件截面庫Arbitrary功能，劃分高架橋厚度方向，模擬結構截面內的彎、抗拉、壓、剪剛度[8]。至此完成板式橡膠支座高架橋有限元模型的建立。
1.2 獲取高架橋單質點地震反應時程數據
輸入地震動給有限元模型，繪制高架橋地震反應譜，得到單質點反應數據。在模型z軸和x軸方向輸入地震動，使高架橋模型進入彈塑性狀態，把模型網格單元看作單質點，記錄單質點在地震作用下的最大反應，分析其與自振周期的關聯[9]。將地震慣性力看作靜力，采集高架橋所在地質的地震波，選取一致地震輸入方式，使模型結構各個單質點的地震完全一致，都輸入最大值地震動。把各階振型的疊加，看作單質點體系振動，則第i振型參與系數bi表達式為:
式中:σi為單質點第i階振型的振動疊加;U為質量矩陣;F為阻尼矩陣;K為剛度矩陣;Li為第i階振型的相對位移列矢量[10]。計算第i振型在水平方向上的動力放大系數Ci為:
式中:j為地震水平系數;δ為重力加速度;W為單質點體系總質量;φi為引起單質點的最大地震力。考慮地震加速度為不規則時間函數，利用數值法，對地震反應的時間變化規律進行推算，通過動力放大系數，表示地震加速度的放大倍數。以隨機振動理論為基礎，選擇合適的反應譜組合方式，假定地震是一種寬帶過程，同時還是一個平穩的隨機過程，其隨機性對單質點自振的動峰值因子影響較小，因此將動峰值因子定義為固定值[11]。令單質點擬定地震響應，獲得反應時程曲線，找到最大值的速度反應vmax、位移反應Pmax、加速度反應Imax，則自振周期內，單質點最大反應值Fmax為:
式中:ξ為多質點體系的動峰值因子。
展開 【JY】結構概念設計之（隔震概念設計）
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。（《隔標》做法）
（c）以地震動輸入為基礎，以動力彈塑性分析方法為計算工具的整體設計法；（《抗規》/《隔標》做法）
雖然上述（2）對隔震結構設計已經有較好的提升，但對于該做法而已而言，盡管有學者提出調整我國規范反應譜長周期段的表達，來提高分析精度，但是這些方法均是降低長周期段的強度，而降低長周期段強度同時也降低了現有規范設計結果的安全儲備，也有學者提出了各種等效參數計算方法來提高其計算精度（包括《隔標》的迭代法）。但是這里所說的精度較高，大多是通過對比非線性時程分析結果與其等效線性體系時程分析結果來體現，而與基于反應譜分析結果對比精度卻并不一定高。
由于地震的離散性，仍舊需要結構工程師在隔震結構設計上采用概念設計判斷。
概念設計是運用人的思維和判斷力，從宏觀上決定結構設計中的基本問題。要做好這項工作的首要條件，是對結構的功能要有比較透徹的了解。
掌握了隔震結構受力的規律和真實情況，用正確的概念指導工作，就能掌握重點，沖破由于對問題的錯覺或狹隘經驗所產生的障礙和束縛；
同時，才能使結構設計更好的符合客觀實際，創造出優秀的設計成果，避免在設計中發生原則性的錯誤。
展開 蘇通大橋抗震最終報告 ￥3
根據地震反應分析的結果，2002年6月26日，蘇通大橋設計組、同濟大學橋梁抗震研究室和江蘇省地震工程研究院三方就蘇通大橋的地震輸入問題開了一個協調會。根據協調會的意見，江蘇省地震工程研究院對主橋及引橋、專用通航孔橋地表加速度反應譜按《公路工程抗震設計規范（JTJ004-89）》的形式進行了標定，并擬合標定后的反應譜合成對應于不同超越概率的加速度時程，供橋梁抗震計算采用。
設計反應譜的表達式為：
式中： T — 結構自振周期（秒）；
T1—反應譜平臺段起始周期（秒）；
βmax — 反應譜最大值；
Tg(s) — 特征周期（秒）；
k —指數；
β(T)—反應譜值，根據反應譜計算結果，當β(T)<0.1時，取β(T)=0.1。
在抗震概念設計階段，地震反應采用反應譜法進行分析，取前 300階，按CQC法進行組合。地震輸入采用兩種方式：1) 縱向＋豎向；2）橫向＋豎向。采用的反應譜參數未考慮河床沖刷的影響，見表3.6。
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