地震響應的案例
ANSYS workbench石油井架地震響應分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習石油井架模型的三維模型處理
2、學習地震響應分析相關的分析步的建立
3、學習地震響應分析相關的約束條件的建立
4、學習地震響應分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 石油井架地震響應分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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Abaqus模擬 | 響應譜法求解結構地震響應
響應譜分析是一種頻域分析法，本質上可以看作為結構各階模態的一種線性疊加，必須是要基于模態分析的結果。
它表示的是結構受迫振動的振幅和激勵力頻率之間的關系，當然，這里的激勵力不一定是按照力的形式，也包含位移、速度、加速度的形式，通常我們采用加速度多一些，最后可確定在地震作用下結構的最大振幅，及對應頻率。
響應譜分析不能反應結構地震響應的全過程；僅限于彈性階段，不能給出各構件進入彈塑性變形階段的內力和變形狀態，無法找出結構的薄弱環節；主要適用于規則結構，不適用于不規則結構。
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展開 GeoStudio工程應用實例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應分析
GeoStudio工程應用實例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應分析（中仿視頻操作和中文PPT說明文件）
資料來源：
中仿科技
文件大小：
35MB
文件語言：
簡體中文
推薦級別：
下載次數：
總: 40 今日: 1 本周: 34 本月: 5
美國南加利福尼亞在1971年時遭遇了一場大地震，位于該地區的San Fernando大壩上游壩體在地震中受到了一定程度的破壞。本例即通過模擬大壩在地震中的動力響應來展示QUAKE/W在這方面的應用。 模型剖面圖如下所示：
點擊下載：http://www.cntech.com.cn/down/h000/h03/1243239418d3665.html
展開 ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震動力響應分析）
將以上三種單元應用到Koyna混凝土壩地震動力響應分析中，對比壩體關鍵點數據，驗證三種單元的計算結果吻合良好。
（一）模型基本信息
（1）材料信息
壩體彈性模量：E = 31027 MPa，泊松比：0.15，密度：2643 kg/m3。
壩體尺寸
（2）網格信息
模型網格
采用四節點單元離散壩體，共計1891個節點，1800個單元。
（二）Koyna混凝土壩模態分析
模態分析時將壩體底部設置固定邊界，約束雙向位移。
“ABAQUS”代表軟件自帶的四節點單元計算結果，“ABAQUS-CPS4”指的是用UEL實現的四節點單元計算結果，“UEL-SBFEM”指的是用UEL實現的SBFE單元計算結果，與“Chopra and Chakrabarti (1973)”的結果進行對比，可以看到三者計算精度基本保持一致。
第1階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第2階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第3階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第4階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
（三）Koyna混凝土壩地震動力響應分析
在壩體底部邊界輸入加速度時程（地表水平向、豎直向加速度地震動記錄見附件）。
展開 
ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震響應計算）
概述：以Koyna混凝土壩為對象進行地震響應計算。將自編的八節點UEL和二十節點UEL應用到計算中。分別進行了混凝土壩模態計算和地震時程計算。
其中，在模態計算中共設置四種計算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8、ABAQUS-C3D20、UEL-C3D20。
在地震時程計算中設置兩種計算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8。
計算結果表明，自編UEL與ABAQUS自帶單元結果一致。
（）模型信息
Koyna混凝土重力壩位于印度孟買東南200 km處，1967年12月11日，Koyna混凝土重力壩遭受里氏6.5級的地震（Koyna地震），該地震給大壩和水電站等水工建筑帶來了巨大的損壞，給下游數十萬居民的人身生命財產安全造成了巨大損失，該大壩地震案例事后成為諸多學者進行地震作用下壩基動力相互作用、混凝土材料的動態力學性能等領域研究的對象。
Koyna混凝土重力壩的橫斷面尺寸如下圖：
該壩壩高113 m，壩頂寬度14.8 m，壩底寬度70 m，正常蓄水位91.75 m，壩基尺寸分別取向上游、下游延伸兩倍壩高，向地基方向同樣延伸兩倍壩高，向橫河向延伸20 m，最終的三維幾何模型示意圖如下圖：
采用六面體單元離散，有限元計算模型如下圖：
該模型的壩體和壩基共計用17950個六面體單元，其中壩體5000個，壩基12950個，壩基的網格采用疏密漸進過渡的方式避免計算結果在網格突變處不連續。
展開 ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
鄒馳宇
新疆吉鑫公路技術有限公司
摘 要：常規抗震計算方法繪制高架橋反應譜時，各質點輸入地震波不一致，導致地震響應計算值與實測值偏差較大。針對這一問題，對板式橡膠支座高架橋抗震計算方法進行研究。根據高架橋材料特性和幾何形狀，建立有限元模型，采用一致地震輸入方式，輸入最大值地震動給模型質點，計算質點自振周期內的反應值，獲取反應時程數據、時程分析反應譜曲線，計算順橋向和橫橋向的地震響應，包括墩頂位移、加速度、墩底剪力和墩底彎矩，檢驗響應值是否滿足抗震要求。選取京滬高速橋梁工程進行對比實驗，采用三組計算方法分別在E1地震波作用下，計算墩頂加速度和位移的地震響應，結果表明:該板式橡膠支座高架橋抗震計算方法相比常規方法，降低了最大響應、響應波動、響應變化率的計算偏差，地震響應計算值更貼合實測值，充分保證了抗震檢驗的準確性。
關鍵詞：高架橋;板式橡膠支座;抗震計算;地震響應;有限元模型;時程數據;反應譜;
板式橡膠支座高架橋在梁橋中應用廣泛，計算其抗震性能，保證地震中的橋梁安全，具有重要意義。文獻[1]隨機變化地震強度和時間，參照地質構造、地震動參數等因素，對地震動進行輸入，結合橋梁質量和剛度的分布形式，數值模擬橋梁地震反應，但該方法橋梁自振的定義周期，與地震動周期不相符，導致地震響應計算值偏差較大[1]。文獻[2]根據橋梁的地震響應復雜程度，將橋梁劃分為規則和不規則，規則橋梁采用一階振型控制，非規則橋梁則采用時程分析法，計算橋梁地震反應，反映出響應數值的時程變化規律，但該方法未對橋梁的彈性階段和塑性階段進行區分，地震響應計算偏差同樣較大[2]。針對這一問題，結合以上理論，提出板式橡膠支座高架橋抗震計算方法，避免地震作用下，支座高架橋梁結構發生損壞。
展開 Abaqus在橋梁工程中的應用
Abaqus在橋梁施工，橋梁動/靜力計算上具有獨特的優勢，如橋梁的應力分布、變形情況、自振頻率、振形、地震響應特征、失穩特征等等。
橋梁施工過程模擬
在橋梁施工方面Abaqus提供了單元生死（Model Change）、鋼筋混凝土材料屬性以及鋼筋預緊力等分析模擬功能。下圖是某大橋施工過程的結構受力分析。
橋梁模態分析
Abaqus提供了兩種求解振型的方法：Lanczos 方法和Subspace兩種方法，兩種方法各有優缺點，分別實用于規模較大，頻率提取多的結構和規模小，頻率提取少的結構。下圖橋梁長140m，高80m，其一階（左）和四階（右）振型如下圖所示
美國金門大橋地震響應分析
Abaqus有功能強大的顯式求解器，下圖是利用Abaqus顯式求解器對美國金門大橋做的地震響應分析。
斜拉橋結構仿真分析
下圖的斜拉橋主跨布置成160+300+97m，橋梁全長 557m，利用 Abaqus對該橋做的施工過程模擬、結構動力響應及地震響應分析結果。
下圖是結構動力響應分析。
下圖是地震響應時程仿真和分析。
來源達索系統大土木工程BIM發展聯盟
展開 混凝土重力壩在地震載荷下的響應分析
ABAQUS_混凝土重力壩在地震載荷下的響應分析.pdf
Abaqus在建筑工程中的應用<轉自巖土中國網>
三、框架結構地震響應分析
針對動力學問題，尤其地震響應，Abaqus既采用隱式動力學算法，同時也可以進行顯式動力學分析，在時域內對結構的響應問題進行分析。下圖分別是世界第二、中國第一高層建筑——環球金融中心地震響應分析結果。
環球金融中心地震響應分析
四、深圳某民用住宅轉換層抗震分析
五、某博物館結構有限元分析
六、鋼結構抗震分析
我在巖土中國上看到的就給發過來了，不知道有沒有發過呢？
技術鄰周報Q15：ANSA/地震動響應/iSolver/子程序/SaaS/結構抗震/3DCS...
3、搖擺平臺地震動響應仿真及分析
作者：
C乘風破浪
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822063
搖擺式平臺結構是一種自定心底座的搖擺系統，通過結構底部的獨立柱的抬升和搖擺運動，將上部結構與地面強激勵運動進行隔離。本案例基于ABAQUS 6.13建立了搖擺臺結構，并仿真了200次地震運動下動力響應。通過案例的分析發現單元類型、網格尺寸和最大時間步長對模型結果影響微乎其微，然而接觸算法的選擇將會大大影響分析的穩定性。此外，摩擦系數的假定值以及接觸界面的相對剛度之間的差異對結構搖擺開始后的動態響應產生較大影響。
4、基于ABAQUS子程序UAMP編程實現水平井分段多簇壓裂流量動態分配
作者：
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鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822163
隨著非常規油氣資源開發的興起，水平井分段多簇壓裂的作用愈加重要。為了實現致密儲集層高效開發，需采用水平井分段壓裂技術產生密集且垂直于井筒的多條橫切縫來擴大儲集層泄流面積。但生產測井數據表明，30%甚至更多的射孔簇對產量沒有貢獻。儲層的改造體積將顯著影響低滲透儲層增產效果，水平井壓裂段、簇數的不斷增加將使得油氣產量得到顯著提升。目前對水平井分段壓裂的裂縫間距及擴展規律缺乏足夠的認識，尤其缺乏對于流量動態分配的研究，這對于有效設計壓裂施工以獲得儲層最大化開采具有重要意義。
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
圖4 場地-城市效應計算程序流程
首先從基巖輸入地震動，進行場地波動模擬，將場地波動模擬得到的地面加速度輸入地上建筑，得到地上建筑的地震響應。再把計算得到的建筑基地反力輸入地下土體，得到建筑對地震動傳播的影響。重復上述過程，直到完成一次地震運動。
三、案例分析
那“場地-城市效應”到底會給地面建筑的地震破壞帶來哪些影響呢？我們以清華校園遭受1679年三河-平谷8級地震場景為例開展研究。我們建立了清華校園619棟建筑，以及清華校園周圍3km x 3km x 350m范圍內的土體模型（圖5），然后輸入三河-平谷8級地震的模擬基巖地震動輸入。
圖5 清華校園計算案例
計算得到的清華校園建筑地震響應如圖6所示。
圖6 場地-城市效應下建筑地震響應
我們將考慮“場地-城市效應”和不考慮“場地-城市效應”的計算結果進行對比，如圖7所示。大概71.73%的建筑物頂點位移降低了0-25%，20.03%的建筑物頂點位移增加了0-25%。也就是說，對于大概90%的建筑物，地震響應變化不超過1/4。由于清華校園建筑物的高度和密度相對不是很大，所以這個結果是符合預期的。
圖7 頂點位移變化量對比
但是，有大概3%的建筑物，頂點位移增大了25%以上，部分建筑甚至超過50%。分析表明，這些建筑物都是非設防砌體建筑，在地震下已經進入了嚴重的非線性階段。因此少量的地面運動加速度變化就可能會導致非常嚴重的后果。以其中一棟典型非設防砌體結構為例，其底層層間力-變形關系、是否考慮“場地-城市效應”的地面運動輸入反應譜以及底層的層間位移角響應如圖8所示。
展開 
地震勵振的頻率響應分析
地震勵振的頻率響應分析.part1.rar
地震勵振的頻率響應分析.part2.rar
地震勵振的頻率響應分析.part3.rar
結構地震波作用下的頻率響應模擬 ￥400
本案例仿真了一結構在一側受到低頻振動作用下的頻率響應結果，如圖1所示。
圖1 仿真結果
Abaqus在民建領域的應用
模態分析的優勢有：
l 使結構設計避免共振或以特定頻率進行振動；
l 使工程師可以認識到結構對于不同類型的動力載荷是如何響應的；
l 有助于在其它動力分析中估算求解控制參數（如時間步長等）。
由于結構的振動特性決定了結構對于各種動力載荷響應情況，所以模態分析也是其它更詳細的動力學分析的起點，例如瞬態動力學分析、譜分析等。結構的振動特性決定結構對于各種動力載荷的響應情況，在準備進行其它動力分析之前首先要進行模態分析。
Abaqus提供了兩種求解振型的方法：Lanczos方法和Subspace兩種方法，兩種方法各有優缺點，分別實用于規模較大，頻率提取多的結構和規模小，頻率提取少的結構。下圖是某高層建筑的振型圖。
高層剪力墻彈塑性動力分析
隨著建筑行業新標準的正式實施，對建筑結構的彈塑性分析要求也被正式地寫入行業規范之中。為滿足結構的二階段設計抗震設防要求，各地有大量的超高層建筑或標志性工程被要求進行彈塑性分析，以保證這些建筑物在發生數百年一遇的罕遇地震時仍能保證足夠的承載力，不至于造成過大的生命和財產損失。
由于中國國情的特殊性，我國的50m以上高層建筑大量采用混凝土剪力墻作為抵抗風荷載和地震力的主要受力構件。混凝土剪力墻幾乎是一種天生的彈塑性構件。在彈性階段的分析中，一般忽略其塑性特性，按彈性殼單元計算，細分后的殼單元大小一般為1～2m，按每個節點6個自由度計算，一棟70m高的剪力墻高層結構便可達到數萬個自由度的計算規模。下圖是某高層建筑剪力墻彈塑性分析結果。
框架結構地震響應分析
針對動力學問題，尤其地震響應，Abaqus既可采用隱式動力學算法，同時也可以進行顯式動力學分析，在時域內對結構的響應問題進行分析。下圖分別某高層結構的地震響應分析結果。
來源：達索系統大土木工程BIM發展聯盟
展開 『分享』隨機剪切柱在地震激勵下的演變隨機響應
隨機剪切柱是指固連于地面的剪切柱的某些物理參數是隨機變量,該模型在Niigata 地震激
勵下的響應屬于演變隨機響應。本文將新近發展起來的演變隨機響應問題的統一解法,推廣到用
于求解隨機結構振動響應問題。首先用這一方法求出每個樣本結構的隨機響應,然后用Monte
Carlo 法來進一步求隨機結構的集合隨機響應特性。這樣,與單純用Monte2Carlo 法進行數字模擬
相比,可使計算工作量大為減少。本文用隨機剪切柱的演變隨機響應問題加以說明
隨機剪切柱在地震激勵下的演變隨機響應.pdf
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