地震響應(yīng)分析的案例
ANSYS workbench石油井架地震響應(yīng)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)石油井架模型的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)地震響應(yīng)分析相關(guān)的分析步的建立
3、學(xué)習(xí)地震響應(yīng)分析相關(guān)的約束條件的建立
4、學(xué)習(xí)地震響應(yīng)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(yīng)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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GeoStudio工程應(yīng)用實(shí)例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應(yīng)分析
GeoStudio工程應(yīng)用實(shí)例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應(yīng)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
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總: 40 今日: 1 本周: 34 本月: 5
美國南加利福尼亞在1971年時(shí)遭遇了一場大地震，位于該地區(qū)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(dòng)力響應(yīng)來展示QUAKE/W在這方面的應(yīng)用。 模型剖面圖如下所示：
點(diǎn)擊下載：http://www.cntech.com.cn/down/h000/h03/1243239418d3665.html
展開 ABAQUS UEL 二次開發(fā)（Koyna混凝土壩地震動(dòng)力響應(yīng)分析）
將以上三種單元應(yīng)用到Koyna混凝土壩地震動(dòng)力響應(yīng)分析中，對(duì)比壩體關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證三種單元的計(jì)算結(jié)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(wǎng)格信息
模型網(wǎng)格
采用四節(jié)點(diǎn)單元離散壩體，共計(jì)1891個(gè)節(jié)點(diǎn)，1800個(gè)單元。
（二）Koyna混凝土壩模態(tài)分析
模態(tài)分析時(shí)將壩體底部設(shè)置固定邊界，約束雙向位移。
“ABAQUS”代表軟件自帶的四節(jié)點(diǎn)單元計(jì)算結(jié)果，“ABAQUS-CPS4”指的是用UEL實(shí)現(xiàn)的四節(jié)點(diǎn)單元計(jì)算結(jié)果，“UEL-SBFEM”指的是用UEL實(shí)現(xiàn)的SBFE單元計(jì)算結(jié)果，與“Chopra and Chakrabarti (1973)”的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可以看到三者計(jì)算精度基本保持一致。
第1階模態(tài)云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第2階模態(tài)云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第3階模態(tài)云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第4階模態(tài)云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
（三）Koyna混凝土壩地震動(dòng)力響應(yīng)分析
在壩體底部邊界輸入加速度時(shí)程（地表水平向、豎直向加速度地震動(dòng)記錄見附件）。
展開 混凝土重力壩在地震載荷下的響應(yīng)分析
ABAQUS_混凝土重力壩在地震載荷下的響應(yīng)分析.pdf
Abaqus在建筑工程中的應(yīng)用<轉(zhuǎn)自巖土中國網(wǎng)>
Abaqus在建筑工程中的應(yīng)用
一、高層建筑結(jié)構(gòu)的振型分析
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(yōu)缺點(diǎn)，分別實(shí)用于規(guī)模較大，頻率提取多的結(jié)構(gòu)和規(guī)模小，頻率提取少的結(jié)構(gòu)。下圖是某高層建筑的振型圖。
二、高層剪力墻彈塑性動(dòng)力分析
在彈性階段的分析中，一般忽略混凝土剪力墻塑性特性，按彈性殼單元計(jì)算，細(xì)分后的殼單元大小一般為1～2m，按每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度計(jì)算，一棟70m高的剪力墻高層結(jié)構(gòu)便可達(dá)到數(shù)萬個(gè)自由度的計(jì)算規(guī)模。下圖是某高層建筑剪力墻彈塑性分析結(jié)果。
三、框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析
針對(duì)動(dòng)力學(xué)問題，尤其地震響應(yīng)，Abaqus既采用隱式動(dòng)力學(xué)算法，同時(shí)也可以進(jìn)行顯式動(dòng)力學(xué)分析，在時(shí)域內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)問題進(jìn)行分析。下圖分別是世界第二、中國第一高層建筑——環(huán)球金融中心地震響應(yīng)分析結(jié)果。
環(huán)球金融中心地震響應(yīng)分析
四、深圳某民用住宅轉(zhuǎn)換層抗震分析
五、某博物館結(jié)構(gòu)有限元分析
六、鋼結(jié)構(gòu)抗震分析
我在巖土中國上看到的就給發(fā)過來了，不知道有沒有發(fā)過呢？
展開 Abaqus在橋梁工程中的應(yīng)用
而對(duì)于設(shè)計(jì)之后的分析，用于設(shè)計(jì)的近似方法已經(jīng)不能提供足夠的精確度，我們必須建立準(zhǔn)確的模型，借助計(jì)算機(jī)精確地分析結(jié)構(gòu)。Abaqus在橋梁施工，橋梁動(dòng)/靜力計(jì)算上具有獨(dú)特的優(yōu)勢，如橋梁的應(yīng)力分布、變形情況、自振頻率、振形、地震響應(yīng)特征、失穩(wěn)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(yù)緊力等分析模擬功能。下圖是某大橋施工過程的結(jié)構(gòu)受力分析。
橋梁模態(tài)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(yōu)缺點(diǎn)，分別實(shí)用于規(guī)模較大，頻率提取多的結(jié)構(gòu)和規(guī)模小，頻率提取少的結(jié)構(gòu)。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(yīng)分析
Abaqus有功能強(qiáng)大的顯式求解器，下圖是利用Abaqus顯式求解器對(duì)美國金門大橋做的地震響應(yīng)分析。
斜拉橋結(jié)構(gòu)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(duì)該橋做的施工過程模擬、結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及地震響應(yīng)分析結(jié)果。
下圖是結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析。
下圖是地震響應(yīng)時(shí)程仿真和分析。
來源達(dá)索系統(tǒng)大土木工程BIM發(fā)展聯(lián)盟
展開 地震勵(lì)振的頻率響應(yīng)分析
地震勵(lì)振的頻率響應(yīng)分析.part1.rar
地震勵(lì)振的頻率響應(yīng)分析.part2.rar
地震勵(lì)振的頻率響應(yīng)分析.part3.rar
基于多面體比例邊界有限元法的混凝土壩地震響應(yīng)分析
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<img src="https://img.jishulink.com/202407/attachment/03ccdac5ed814e0aa972e93cde6e8994.png">
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<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202407/attachment/d42f03a19730489fa681be1ecb412a41.png" style="text-align: center">
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<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202407/attachment/759a11c742524e81a251ec61a8563580.png" style="text-align
展開 Abaqus模擬 | 響應(yīng)譜法求解結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)
第二個(gè)分析步，選擇線性攝動(dòng)—反應(yīng)譜，激勵(lì)為單個(gè)方向，激勵(lì)方向?yàn)閆方向，模態(tài)疊加方法為平方和的平方根，并創(chuàng)建幅值曲線，即添加預(yù)先處理的頻率和加速度，也設(shè)置好阻尼參數(shù)。
關(guān)于邊界條件，最低點(diǎn)設(shè)置為完全固定，之后再進(jìn)行網(wǎng)格劃分處理，選擇默認(rèn)的B31梁單元。完成作業(yè)分析計(jì)算。
步驟4：求解，查看后處理結(jié)果
本例計(jì)算結(jié)果頂點(diǎn)位移為2.979cm，與陸新征博士講解的 ansys結(jié)果為3.161m相近，最主要的誤差是由于輸入的反應(yīng)譜有些許差別，且使用的規(guī)范版本不一樣。
響應(yīng)譜分析是一種頻域分析法，本質(zhì)上可以看作為結(jié)構(gòu)各階模態(tài)的一種線性疊加，必須是要基于模態(tài)分析的結(jié)果。
它表示的是結(jié)構(gòu)受迫振動(dòng)的振幅和激勵(lì)力頻率之間的關(guān)系，當(dāng)然，這里的激勵(lì)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(jié)構(gòu)的最大振幅，及對(duì)應(yīng)頻率。
響應(yīng)譜分析不能反應(yīng)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的全過程；僅限于彈性階段，不能給出各構(gòu)件進(jìn)入彈塑性變形階段的內(nèi)力和變形狀態(tài)，無法找出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)；主要適用于規(guī)則結(jié)構(gòu)，不適用于不規(guī)則結(jié)構(gòu)。
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展開 Abaqus在民建領(lǐng)域的應(yīng)用
框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析
針對(duì)動(dòng)力學(xué)問題，尤其地震響應(yīng)，Abaqus既可采用隱式動(dòng)力學(xué)算法，同時(shí)也可以進(jìn)行顯式動(dòng)力學(xué)分析，在時(shí)域內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)問題進(jìn)行分析。下圖分別某高層結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析結(jié)果。
來源：達(dá)索系統(tǒng)大土木工程BIM發(fā)展聯(lián)盟
結(jié)構(gòu)地震波作用下的頻率響應(yīng)模擬 ￥400
本案例仿真了一結(jié)構(gòu)在一側(cè)受到低頻振動(dòng)作用下的頻率響應(yīng)結(jié)果，如圖1所示。
圖1 仿真結(jié)果
ABAQUS UEL 二次開發(fā)（Koyna混凝土壩地震響應(yīng)計(jì)算）
概述：以Koyna混凝土壩為對(duì)象進(jìn)行地震響應(yīng)計(jì)算。將自編的八節(jié)點(diǎn)UEL和二十節(jié)點(diǎn)UEL應(yīng)用到計(jì)算中。分別進(jìn)行了混凝土壩模態(tài)計(jì)算和地震時(shí)程計(jì)算。
其中，在模態(tài)計(jì)算中共設(shè)置四種計(jì)算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8、ABAQUS-C3D20、UEL-C3D20。
在地震時(shí)程計(jì)算中設(shè)置兩種計(jì)算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8。
計(jì)算結(jié)果表明，自編UEL與ABAQUS自帶單元結(jié)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(jí)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(shù)十萬居民的人身生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大損失，該大壩地震案例事后成為諸多學(xué)者進(jìn)行地震作用下壩基動(dòng)力相互作用、混凝土材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能等領(lǐng)域研究的對(duì)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(jì)算模型如下圖：
該模型的壩體和壩基共計(jì)用17950個(gè)六面體單元，其中壩體5000個(gè)，壩基12950個(gè)，壩基的網(wǎng)格采用疏密漸進(jìn)過渡的方式避免計(jì)算結(jié)果在網(wǎng)格突變處不連續(xù)。
展開 『分享』隨機(jī)剪切柱在地震激勵(lì)下的演變隨機(jī)響應(yīng)
隨機(jī)剪切柱是指固連于地面的剪切柱的某些物理參數(shù)是隨機(jī)變量,該模型在Niigata 地震激
勵(lì)下的響應(yīng)屬于演變隨機(jī)響應(yīng)。本文將新近發(fā)展起來的演變隨機(jī)響應(yīng)問題的統(tǒng)一解法,推廣到用
于求解隨機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)問題。首先用這一方法求出每個(gè)樣本結(jié)構(gòu)的隨機(jī)響應(yīng),然后用Monte
Carlo 法來進(jìn)一步求隨機(jī)結(jié)構(gòu)的集合隨機(jī)響應(yīng)特性。這樣,與單純用Monte2Carlo 法進(jìn)行數(shù)字模擬
相比,可使計(jì)算工作量大為減少。本文用隨機(jī)剪切柱的演變隨機(jī)響應(yīng)問題加以說明
隨機(jī)剪切柱在地震激勵(lì)下的演變隨機(jī)響應(yīng).pdf
展開 【CAE案例】結(jié)構(gòu)仿真對(duì)層壓木質(zhì)結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)化非線性建模中的應(yīng)用
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT板的結(jié)構(gòu)
木質(zhì)結(jié)構(gòu)在地震的整體表現(xiàn)主要由接觸和離散的連接結(jié)構(gòu)決定。連接結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮沒有反力，但對(duì)拉力或剪力有尖銳的響應(yīng)，并且板與板之間的接觸是單邊的。
圖3 地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用方式
02 自動(dòng)化建模方法
藍(lán)色：墻面
黃色：墻間接觸面
綠色：墻地板接觸面
暗紅：地板面
鮮紅：角支架（只有抗剪剛度的K_T_D_L 彈簧）
黑色：WC/WFC/FC（有抗剪剛度和軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
紫色：拉力構(gòu)件（只有軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
圖5 拉力構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)
圖6 網(wǎng)格
模型一共有449個(gè)面（61個(gè)CLT板），204個(gè)有接觸和摩擦的邊緣，1543個(gè)離散元件代表9種連接構(gòu)件，211個(gè)板件連接。所有的組和連接區(qū)域都是自動(dòng)生成的。
03 計(jì)算結(jié)果
線性模型
無摩擦接觸
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
低加速度時(shí)的兩種建模的差別
（左）直接連接，（右）有接觸和摩擦
（左）時(shí)變場驗(yàn)證，（右） 累計(jì)場驗(yàn)證
04 結(jié)論與展望
檢驗(yàn)的應(yīng)力場包括：
1. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結(jié)合產(chǎn)生的板在縱向的應(yīng)力；
2. 垂直于板的剪切力產(chǎn)生的縱向剪切應(yīng)力；
3. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結(jié)合產(chǎn)生的板在橫向的應(yīng)力；
4. 垂直于板的剪切力產(chǎn)生的橫向剪切應(yīng)力；
5. 平面內(nèi)剪切應(yīng)力取總應(yīng)力和凈扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力的較大者。
最終結(jié)果由真實(shí)比例的實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證。
展開 Abaqus在地下及橋梁工程中的應(yīng)用
橋梁模態(tài)分析
Abaqus提供了Lanczos 和Subspace 2種求解振型的方法，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別實(shí)用于規(guī)模較大，頻率提取多的結(jié)構(gòu)和規(guī)模小，頻率提取少的結(jié)構(gòu)。某橋梁長140m，高80m，其一階（左）和四階（右）振型如下所示。
美國金門大橋地震響應(yīng)分析
峙于美國加利福尼亞州舊金山金門海峽之上，是世界著名的橋梁之一，橋身全長超過1900m，利用10萬多噸鋼材建成。Abaqus有功能強(qiáng)大的顯式求解器，利用Abaqus顯式求解器對(duì)美國金門大橋做的地震響應(yīng)分析。
斜拉橋結(jié)構(gòu)仿真分析
下圖斜拉橋主跨布置160+300+97m，橋梁全長 557m，利用Abaqus對(duì)該橋做的施工過程模擬、結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及地震響應(yīng)分析結(jié)果。
結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析
地震響應(yīng)時(shí)程仿真和分析
更多仿真案例，歡迎訪問“元王仿真云”https://www.featechweb.cn/——集仿真項(xiàng)目咨詢，CAE學(xué)習(xí)培訓(xùn)，設(shè)計(jì)工具應(yīng)用，仿真人才招聘、仿真新聞資訊于一體的CAE仿真行業(yè)垂直服務(wù)平臺(tái)。服務(wù)仿真，助力設(shè)計(jì)，專業(yè)為你！
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地震響應(yīng)分析1D土層地震響應(yīng)分析地震動(dòng)響應(yīng)分析響應(yīng)分析瞬態(tài)響應(yīng)分析動(dòng)力響應(yīng)分析 abaqus地震響應(yīng)分析（響應(yīng)譜vs時(shí)程分析）abaqus地震響應(yīng)分析(響應(yīng)譜vs時(shí)程分析)abaqus 地震響應(yīng)分析(響應(yīng)譜vs 時(shí)程分析)abaqus地震響應(yīng)分析(響應(yīng)譜vs時(shí)程分析地震響應(yīng)分析abaqus地震響應(yīng)分析(響應(yīng)譜vs時(shí)程分析) 林麗
