框架地震分析ansys
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
框架地震分析ansys的視頻教程
ABAQUS地震作用下鋼框架結構模態分析、彈塑性時程分析
ABAQUS地震作用下鋼框架結構模態分析、彈塑性時程分析 本課程記錄了ABAQUS模擬地震作用下鋼框架結構的自振頻率、模態分析、彈塑性力學性能時程分析的每一步過程。凡是購買學員，面費答疑一次。
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OpenSees一榀框架Pushover及地震易損性分析(IDA分析，多次彈塑性時程分析)
1、利用OpenSees軟件進行一榀6層3跨框架的地震易損性分析，采用IDA分析方法，最后繪制IDA 曲線和地震易損性曲線。 2、對一榀6層3跨框架進行Pushover分析。 可以學到的知識： 0、易損性分析基本知識？ 1、建模過程（代碼內容）？ 2、如何進行坐標變換，需要注意什么？ 3、節點質量如何計算？（重點！） 4、如何進行框架彈塑性時程分析？
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框架地震分析ansys的實例教程
主要闡述了地震波選波的一些關鍵點，如何根據設計反應譜人工生成地震波，ANSYS讀入地震波的方法以及計算結果的輸出方法以及其他的一些相關技巧。
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本模型計算框架結構在地震作用下的時程分析，模型建立了框架上部框架結構包括梁、板、柱，柱下獨立基礎以及一定范圍內的土體（定于無限元），包含了結構-土體，即SSI模型，地震作用添加的是Elcentro波，通過該模型，可以學會簡單SSI（structure -soil interaction）模型的定義，地震作用的添加以及無限元的定義。通過學習該模型可類比分析地下結構地層模型的地震作用時程分析，比如地鐵，地下通道，綜合管廊等。
TIM截圖20190218113315.png
展開 因為最大靜摩擦力稍大于滑動摩擦力，造成試驗所得滯回曲線轉折點處產生一個尖角，見圖6(a),為簡化計算，有限元分析時取理想滯回模型進行計算，如圖6(b)[11]。
四、有限元分析
4.1 中密度纖維板框架結構模型
根據木質多層框架結構模型尺寸，建立了有限元模型，如圖7所示。采用ABAQUS中兩節點線形梁單元B31模擬框架梁柱，框架節點按剛接簡化處理。有限元計算時采用非線性彈簧單元SpringA模擬棉繩的非線性力學特性，受拉剛度取2N/mm，受壓剛度為0。采用連接單元CONN3D2模擬摩擦阻尼器。通過設置連接單元的初始剛度和屈服荷載，以實現摩擦阻尼器特性。此分析模型Fd取30N，初始剛度取60N/mm。因樓面與質量塊采用熱熔膠粘結，造成樓面剛度較大忽略其變形，所以不考慮豎向荷載對各層樓面的作用，因此進行有限元分析時，將質量均勻分配到各層梁柱節點處，采用點質量模擬各樓層質量塊。
本模型計算采用仿真工作站，CPU為至強E5-2650（10核心20線程），內存64G。
4.3地震作用計算
采用隱式算法計算底部加速度時程作用下的結構響應，其基本思路如下：有限元分析分為兩個步驟，第一步采用Static General 步驟施加豎向重力荷載，模型底面采用固定約束；第二步采用Dynamic Implicit 步驟進行地震時程分析，釋放水平兩個方向的約束，并施加雙向地震波加速度時程。為驗證摩擦阻尼器的消能減震性能，進行了未設置阻尼器與設置阻尼器的兩個模型計算結果對比。兩個模型均作用峰值為250gal的雙向地震波時程曲線。圖8(a)為雙向250gal地震波，圖8(b)為6組地震波加速度反應譜。
展開 框架結構地震時程分析
本算例采用ANSYS經典模塊來做分析，C30混凝土框架梁結構，框架結構模型為6層，其中首層層高為3.9m，其它層層高為3.3m。樓板厚度為0.1m。模型豎直向上為Z軸正方向。
框架結構的截面屬性及材料參數見下表1。
表1 框架結構截面屬性及材料參數
柱截面
（mm×mm）
X邊跨梁截面
（mm×mm）
X中間跨梁截面
（mm×mm）
Y梁截面
（mm×mm）
板厚
（mm）
彈模
（Pa）
密度kg/m3
500×500
250×500
250×400
250×450
100
29.6E10
2450
0.2
框架結構有限元模型
定義混凝土本構曲線
自重下的位移變形云圖
自重下的應力云圖
從上述圖片中可以看出，結構在自重作用下框架結構頂部中間位置產生向下的變形比較大，并且隨著高度的變化位移也成規律性變化，位移變化與框架結構高度近似成正比。其中結構最大變形為2.353mm。
第5階模態振型分布云圖
第7階模態振型分布云圖
第10階模態振型分布云圖
模態分析主要目的是為測得結構的固有頻率、周期和振型，之后用于計算瑞雷阻尼系數。
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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
采用ANSYS有限元強度折減方法對滑坡穩定系數進行求解，通過有限元強度折減方法對不同工況下滑坡穩定系數進行計算，并將模擬計算值與極限平衡方法進行對比，驗證了強度折減方法的有效性。
有限元強度折減法是20世紀70年代末由英國科學家Zienkiewicz提出的，是通過不斷提高強度折減系數來降低坡體巖土抗剪強度參數，并反復試算，直到達到極限破壞狀態，程序自動根據彈塑性有限元計算結果得到滑動破壞面，
基于ANSYS命令流自平衡框架下千斤頂作用下框架變形分析
有限元模型如下：
打開慣性釋放，點施加固定約束。
載荷顯示：
整體位移云圖
整體等效應力云圖
附件concre_cerig.txt為整個命令流
采用ABAQUS軟件計算RC框架水平地震。工程概況：四層RC框架，梁截面400*200，配筋4根HRB400直接20mm；柱截面600*600，配筋8根HRB400直接25mm；柱間距4200mm，樓板大開洞。計算八度多遇地震下底部剪力及頂層位移?(方法：push over，時程分析，反應譜計算作對比)
提共模型(DAT,CAE,INP,
木質框架模型雙向地震仿真分析
一、模型設計
根據結構在地震作用下要求強柱弱梁，且具有較強的耗能能力等原則，此框架結構采用4根較大截面L型柱作為主要豎向構件，底層退縮部分框架柱采用較小截面木條，梁為較小截面的矩形木條。模型高度700mm，1層凈高15cm，其余層高均為11cm，共六層，高寬比4.67。模型4層及以上所有樓層進行縮進，即模型4樓及以上所有樓層地板面積為3樓地板面積的75%。
在ANSYS經典模塊下，考慮液體-固體之間的相互作用，常用的二維分析單元類型有Fludi29和Fluid79單元，三維的分析單元類型為Fluid30和Fluid80單元，通過查閱Help文檔，我們可以了解到79單元和80單元可以用來模擬液體的晃動問題，29和30則不能實現。對于以上分析單元類型，在模擬流體性質時，不同單元其使用方法也不盡相同。具體用法和材料定義與求解設置的不同之處，感興趣的可以查閱官方文檔或網上搜尋
本算例采用ANSYS經典模塊來做分析，C30混凝土框架梁結構，框架結構模型為6層，其中首層層高為3.9m，其它層層高為3.3m。樓板厚度為0.1m。模型豎直向上為Z軸正方向。
框架結構的截面屬性及材料參數見下表1。
表1 框架結構截面屬性及材料參數
柱截面
（mm×mm）
X邊跨梁截面
（mm×mm）
X中間跨梁截面
（mm
在對斜拉橋施加300gal的ELCentro水平方向的地震波后，提取了跨中位置點的水平和垂直位移，可是水平方向的位移幾乎為0，最大位移只有4.14775e-5m，而垂直方向上也產生了位移并且位移最大值達到2m，并且最終跨中點停留在了1m處，沒有恢復到原來的起始位置（0m），提取了橋墩和橋塔的點也發現了同樣的問題，提取點水平方向位移很小，垂直方向位移很大，并且最終停留的位置也各不相同，水平方向的地震波按理不會對豎直方向產生這么大的影響
1.1理論基礎
抗震分析基礎知識
SSE：安全停堆地震
OBE：運行基準地震
核電廠物項分為：抗震I級、抗震II級和非抗震類
反應譜是通過場地上物項的反應來間接表達場地地震動載荷。反映了場地對地震的放大(或消減)效應。
根據GB50260中的相關規定：
1. 基頻大于33HZ的電氣設備，可直接采用靜力分析法，即：
ACEL,3.96*9810*1.5,0,0
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本模型計算框架結構在地震作用下的時程分析，模型建立了框架上部框架結構包括梁、板、柱，柱下獨立基礎以及一定范圍內的土體（定于無限元），包含了結構-土體，即SSI模型，地震作用添加的是Elcentro波，通過該模型，可以學會簡單SSI（structure -soil interaction）模型的定義，地震作用的添加以及無限元的定義。通過學習該模型可類比分析地下結構地層模型的地震作用時程分析
