ANSYS框架時程分析
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ANSYS框架時程分析的視頻教程
基于abaqus的樁基礎-土體-上部結構時程分析以及鋼筋混凝土框架時程分析
本課程為基于abaqus的時程分析，分別對鋼筋混凝土框架和樁基礎-土體-上部結構模型進行了基于Elcentro地震波的時程分析。
￥150 2小時34分鐘 2529播放
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ABAQUS框架結構彈塑性時程分析
課程內容： 1、YJK轉ABAQUS模型（過程及Inp文件解讀） 2、實體單元建模 3、纖維模型詳細建模過程 4、模態分析 5、本構計算、詳細建模方法 6、結果后處理 7、IDA曲線繪制。 若課程有疑問，可聯系微信YClarie。
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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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ANSYS框架時程分析的實例教程
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。
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展開 框架結構地震時程分析
針對罕遇地震作用,本文采用位移輸入模式，對超長鋼框架結構建立有限元計算模型，分別采用一致激勵輸入和多點激勵輸入方法，進行動力彈塑性時程分析。通過數值模擬研究發現，在超長結構中采用多點激勵輸入計算結構在罕遇地震作用下的響應更合理。
在模型X向采用南北向的EL-centro波，為提高計算效率，對時程曲線的時間步長縮短一倍，即采用時間間隔為0.01s，整體時間縮短一倍，由53.48s縮短為26.74s。由于EL-centro波記錄的是加速度時程，因此需要進行兩次積分轉換為位移時程，對采用的加速度時程曲線進行第一次積分得到速度時程，再進行第二次積分得到位移時程。擬設定7度0.15g區在罕遇地震作用下，參考規范的峰值加速度取值為310cm/s2。
壓縮包提供了兩個分析模型，一致激勵輸入和多點激勵輸入用于對比分析。
展開 嚴格來說，所有結構的地震反應分析，均應考慮地 震動空間變異性的影響。只是當結構尺度較小或采用整體基礎時，這種影響可能 較小，通常可按一致激勵進行分析。但是，隨著結構尺度的不斷擴大(如大跨結構)和延長型結構(如長大橋梁、超長航站樓指廊)的興建，地震動空間變異性的影響越來越顯著。
常規的結構地震分析是一致輸入下的結構地震反應分析，即假定地震波是同時到達結構、并且場地也是均勻的。在結構尺度很小時，這種近似不會對結構反應分析帶來很大的誤差；但是當結構的尺度很大、即大跨空間結構時，這種近似就不再能準確地表達出結構的反應，有時候引起的誤差是相當大的。此時，需要進行多維多點輸入的反應分析。
針對罕遇地震作用,本文采用位移輸入模式，對超長鋼框架結構建立有限元計算模型，分別采用一致激勵輸入和多點激勵輸入方法，進行動力彈塑性時程分析。通過數值模擬研究發現，在超長結構中（例如航站樓等）采用多點激勵輸入計算結構在罕遇地震作用下的響應更合理。
1.計算原理
1.1一致位移輸入模型
在絕對坐標系下，地面與結構一起運動，結構自由度可分成上部結構自由度及與基礎相連的支座自由度兩類，此時結構在地震作用下的動力平衡方程可寫成：
1.2 多點位移輸入模型
由D ?Alembert原理，一般采用集中質量矩陣，大跨結構(包含基礎在內)在地震作用下的震動微分方程是：
在時程分析中，多采用時域內逐步積分方法。將式(4)改寫為增量的形式：
將節點位移增量寫成擬靜力相對位移增量與動力相對位移(相對于動坐標原點)增量之和：
對于鋼框架結構來說，阻尼很小,，可以忽略式(7)式等號右邊的兩個阻尼項。
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針對罕遇地震作用,本文采用位移輸入模式，對超長鋼框架結構建立有限元計算模型，分別采用一致激勵輸入和多點激勵輸入方法，進行動力彈塑性時程分析。通過數值模擬研究發現，在超長結構中采用多點激勵輸入計算結構在罕遇地震作用下的響應更合理。
在模型X向采用南北向的EL-centro波，為提高計算效率，對時程曲線的時間步長縮短一倍，即采用時間間隔為0.01s，整體時間縮短一倍，由53.48s縮短為26.74s
文/心塵軒
網站/STKO OpenSees Software (asdeasoft.net）
視頻的主要內容（移步相應視頻教程）
1、帶金屬阻尼器的case
2、帶旗幟型阻尼器的case
【公眾號內容回顧】
關于STKO:
1.STKO
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,
0 概況
地震地面運動是一個復雜的時間和空間過程。在同一次地震中，結構尺度范圍內不同點的地震動過程是不同的，這是因為地震波在傳播過程中具有行波效 應、相干效應和場地效應等。嚴格來說，所有結構的地震反應分析，均應考慮地 震動空間變異性的影響。只是當結構尺度較小或采用整體基礎時，這種影響可能 較小，通常可按一致激勵進行分析。但是，隨著結構尺度的不斷擴大(如大跨結構)和延長型結構(如長大橋梁、超長航站樓指廊
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
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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
很多朋友在用ANSYS做地震時程分析時，一直苦于如何在地震時程分析中考慮結構的恒載。
目前兩種比較典型的錯誤做法是：
一、先做靜力恒載工況分析，打開預應力pstres開關；然后轉到時程分析
結果：該做法結構恒載對后續時程分析毫無作用，結構時程分析的初始狀態依然是0。
二、直接將重力加速度加在地震波上，例如，acel,9.8+aceq(i)
結果：該做法相當于將重力加速度帶入了積分
框架結構地震時程分析
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。
