地震動
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-08
地震動的視頻教程
【08】關于ABAQUS地震動輸入的那些事
地基的地震動輸入是結構抗震的一個重要部分，有利于更好的計算結構與地基的動力相互作用，因此了解并且掌握地基的地震動輸入很重要。 適用人群： 適用于水利、土木方向的相關研究生；研究方向為抗震科研人員；對這個方面感興趣的工程師 直播大綱： 常見的地震動輸入方法 目前做的地基地震動輸入方法 層狀地基地震動輸入案例介紹 茶話會
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ABAQUS二次開發 三維多層土黏彈性邊界+地震動輸入Python腳本
地震動輸入前，需要設置黏彈性人工邊界，以實現基地的彈性恢復能力。在ABAQUS中，黏彈性人工邊界需要在邊界節點設置并聯彈簧阻尼器，手動實現工作量大，可以借助Python程序依次讀取節點并設置彈簧阻尼器。該程序考慮了不同土層地震波傳播速度及波在土層分界面反射、透射問題，實現三維六層圖以內的三向地震動入射。
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OpenSees軟件使用詳細講解
03.加荷載、地震動、模態分析、瑞利阻尼命令，包括TimeSeries、pattern、eigen、rayleigh等及案例演示。 04.纖維截面劃分命令包括section Fiber、patch quad、patch rect、patch circ、layer straight、layer circ等的詳細講解及矩形截面、圓端矩形截面劃分的案例演示。
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地震動的實例教程
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 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 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。
圖4 頂部位移檢測點時程曲線
圖5 底部監測點時程曲線
文獻結果
從上述結果可看出，本貼方法對比ABAQUS模擬結果效果相當。當然該方法在數值結果中精確度也有待提高，歡迎給位聯系我互相探討！
展開 不過，這種方法耗時太長，實現起來比較困難， 因此，我們需要進行地震災害概率分析(PSHA)。在PSHA中，通過數學模型考慮地震引起的規模、位置和烈度的不確定性，從而對未來可能發生的地震進行預測。在后續的文章中，我們會詳細討論PSHA的計算方法以及使用這種方法的動機。由于聯合了許多模型和數據源導致PSHA方法可能看起來不怎么透明，但是如果仔細研究，這種方法實際上是相當直觀的。一旦理解并正確實施，PSHA就有足夠的靈活性，可以滿足用戶的各種需求，通過量化各種變量，可以合并所有關于地震活動及所產生的地震動因素。
1999年臺灣9.21地震造成橋墩破壞
3 PSHA的步驟
PSHA是基于概率分析的方法，因此需要假定概率表達式，通常假定每個潛在震源區地震活動性滿足三個分布：潛在震源區內地震活動為均勻分布；潛在震源區內地震震級大小滿足G-R分布；潛在震源區內地震發生頻次滿足泊松分布。PSHA的操作步驟如下：
(1) 劃分潛在震源區：依據地震構造特征確定未來地震可能的空間分布模型；
(2) 建立潛在震源區地震復發模型：依據地震發生規律確定地震發生的震級分布模型；
(3) 建立地震動預測模型：依據地震動衰減特征確定用于計算地震在場點產生的地震動大小的預測方程，并確定反映其隨機不確定性大小的概率分布模型，通常假定滿足對數正態分布；
(4) 計算場點的地震危險性：確定地震發生頻次的概率分布模型，并綜合所有潛在震源區內地震的影響，得到場點地震動參數的年超越概率曲線。
展開 對地震仿真感興趣的同學可關注陸老師課題組的微信號：luxz_lab
原創： 程慶樂孫楚津等 陸新征課題組
致謝和聲明：
感謝中國地震臺網中心為本研究提供數據支持。本分析僅供科研使用，具體災情和災損分析應根據現場調查情況確定。
一、地震情況簡介
5月28日01時50分，在吉林松原市寧江區（北緯45.27度，東經124.71度)發生5.7級地震，震源深度13公里。
二、強震記錄及分析
達里巴臺站記錄
臺站位置為北緯45.13度，東經124.64度，震中距16公里（圖1）。記錄到水平向地震動峰值加速度為159 cm/s2，豎直向地震動峰值加速度為189 cm/s2。該地震動與我國設計反應譜對比如圖2、圖3所示。
圖1 達里巴臺站位置
(a) UD
(b) EW
(c) NS
圖2 達里巴臺站地面運動記錄
圖3 達里巴臺站記錄反應譜
三、地震動對典型單體結構破壞能力分析
(1) 對典型多層框架結構破壞作用
將達里巴臺站記錄輸入平面布置如圖4(a)所示的6度、7度和8度設防的典型鋼筋混凝土框架結構，得到其層間位移角包絡如圖4(b)所示。結果表明，基本無結構損傷。
(a)RC框架結構平面布置示意圖（單位mm）
(b) RC框架結構層間位移角包絡圖
圖4典型多層鋼筋混凝土框架結構
(2) 對典型超高層結構破壞作用
將達里巴臺站記錄輸入圖5(a)所示某典型超高層結構1，得到其層間位移角包絡如圖5(b)所示，基本無結構損傷。
(a) 某典型超高層結構1
(b) 典型超高層結構1層間位移角包絡圖
圖5典型超高層結構1
將達里巴臺站記錄輸入圖6(a)所示某典型超高層結構2，得到其層間位移角包絡如圖6(b)所示，基本無結構損傷。
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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。
有做abaqus地震動分析以及粘彈性邊界的嗎？一起探討學習啊
(a)雙線性支座模型
(b)可變摩擦支座模型
圖4 兩種支座力學模型
2
地震動選擇、IR選擇
根據該橋的場地條件，其設計基準地震(DBE)、罕遇地震(MCE)對應的地震動峰值加速度（PGA）分別為0.2g和0.34g。
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]。
<p>地震時程分析軟件合集：①人工波生成軟件simqke（施加地震波）；②中國規范反應譜生成軟件GB_Spectrum；③太平洋地震工程研究中心PEER網站（<a href="https://ngawest2.berkeley.edu/）" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://ngawest2.berkeley.edu/）</a> 地震動數據格式轉換器
路基寬度：34.7m，斷面組成：0.75m（護欄）+3.0m（硬路肩）+3×3.75m（行車道）+0.75m（路緣帶）+3.2m（中央分隔帶）+0.75m（路緣帶）+3×3.75m（行車道）+3.0m（硬路肩）+0.75m（護欄）；
(6）設計洪水頻率：300年一遇；
(7）設計水位：275.0m；
(8）通航等級：規劃內河Ⅳ級，通航凈空90m×8m；
(9）地震動峰值加速度
03.加荷載、地震動、模態分析、瑞利阻尼命令，包括TimeSeries、pattern、eigen、rayleigh等及案例演示。
04.纖維截面劃分命令包括section Fiber、patch quad、patch rect、patch circ、layer straight、layer circ等的詳細講解及矩形截面、圓端矩形截面劃分的案例演示。
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。
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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。
