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粘彈性邊界等效節點力公式的推導(黏彈性邊界)
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 技術鄰周報Q15:ANSA/地震動響應/iSolver/子程序/SaaS/結構抗震/3DCS...
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 COMSOL黏彈性動力邊界及地震動輸入
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 地震災害概率分析(PSHA--Probabilistic Seismic Hazard Analysis)
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 
20180528吉林松原5.7級地震破壞力分析
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。
展開 abaqus
有做abaqus地震動分析以及粘彈性邊界的嗎?一起探討學習啊
技術鄰周報Q14:時程分析/ABAQUS/動力系統/Fluent/沖壓分析/振動噪聲/LS-DYNA/氣動分析...
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1、一致輸入和多點輸入下超長鋼框架結構動力彈塑性時程分析
作者:chenX
鏈接:https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1820153
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)的興建,地震動空間變異性的影響越來越顯著。
2、純電動汽車動力系統選型匹配與仿真
作者:EDC電驅未來
鏈接:https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1820418
本文以某純電動汽車作為研究對象,依據整車設計目標對其動力總成系統進行選型匹配,并利用Cruise軟件進行整車仿真模型的建立及仿真分析,驗證選型匹配方案的合理性。
3、Ansys Fluent前處理及Fluent Meshing常見問答匯總
作者:
陽普科技
鏈接:https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1820550
在畫網格的過程中,遇到這樣的問題,skewness>0.9的網格只有一個,其他網格質量都很好,網格是poly,通過用auto node move,auto correction的方法解決不了,還有其他辦法來提高這一個網格的質量嗎?
展開 OpenSees軟件使用詳解教程已更新至第5講
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。
每周末更新,如有問題可留言或發郵件1317754588@qq.com討論,工作日上班時間可能回復不及時,請見諒。
地震時程分析、滯回曲線分析、(鋼管)混凝土本構成和數據提取等軟件大集合 ¥99
<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SeismoSingal 。</p><p>滯回分析軟件合集:①求解屈服點,極限荷載/位移,延性系數的軟件→Yielding Point and Ductility/YDP;②求解滯回環能量、退化剛度、耗能系數軟件(Hysteristic Loop Analysis/HLA);③骨架曲線提取軟件(Skeleton);④往復加載制度生成軟件(Cyclic-Loading-Process-Generator);⑤提取論文圖片中滯回曲線數據到excel軟件</p><p>pushover分析軟件(可求解需求譜曲線、能力譜曲線和性能點)、中國規范混凝土骨架曲線生成軟件、鋼管混凝土塑性<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/4700" rel="noopener noreferrer" target="_blank">應力</a>應變計算軟件(Python腳本插件)、ABAQUS纖維離散生成器、Rayleigh阻尼與頻率的計算、混凝土CDP模型與鋼筋本構模型計算表格、約束混凝土Mander本構計算表格等</p><p>PS:如果有小伙伴想單獨買某個軟件也可以QQ聯系我</p><p><br></p>
展開 2018-08-13云南玉溪5.0級地震破壞力分析
圖12 某特大橋引橋模型
四、地震動對典型城市區域破壞能力分析
根據本課題組之前數據積累,將53TGD臺站的地面運動分別輸入玉溪地區典型城市、鄉鎮和典型農村,得到考慮建筑承載力參數不確定性后的破壞狀態如圖13-圖15所示。圖中每類結構有三列,分別為結構抗力取中位值和加減一倍標準差的預測結果。(說明:由于每個結構的實際抗震能力都是有一定不確定性的,所以我們在新版的程序當中加入了對結構抗力不確定性的考慮)。
圖13 53TGD臺站地震動記錄對通海地區典型城市的破壞力
圖14 53TGD臺站地震動記錄對通海地區典型鄉鎮的破壞力
圖15 53TGD臺站地震動記錄對通海地區典型農村的破壞力
為了比較不同地震動對區域的破壞力,這里將地震動輸入到清華校園619棟建筑中,其結構類型和建筑功能統計如圖16所示。
展開 20181016新疆精河縣5.4級地震破壞力分析
圖1 65KTU臺站位置
(a) EW方向
(b) NS方向
(c) UD方向
圖2 65KTU臺站地面運動記錄
圖3 65KTU臺站地面運動記錄反應譜
三、地震動對典型城市區域破壞能力分析
利用密布強震臺網在震后獲取的實時地震動信息,再結合城市抗震彈塑性分析,就可以得到地震發生后不同地點的建筑破壞情況,為抗震救災決策提供科學支撐。圖4為根據20181016新疆博爾塔拉州精河縣5.4級地震震中附近范圍內臺站記錄分析得到的建筑震害分布示意圖。詳細分析結果可以在電腦上查看http://www.luxinzheng.net/software/20181016Jinghe.html
圖4 20181016新疆博爾塔拉州精河縣5.4級地震不同臺站地震記錄破壞力分布圖
徐永嘉
來源:陸新征課題組
展開 
隔震結構直接分析設計方法初探
本文將通過非線性時程分析結果來檢驗隔震支座在設防地震下的變形情況。
采用SAUSG-PI軟件的自帶算例進行時程分析, 該模型基本信息如下:混凝土框架結構,設防烈度8度(0.2g),II類場地,地震分組第二組,特征周期Tg為0.4s。采用疊層橡膠隔震支座,隔震層設置在基礎與上部結構之間,結構模型如圖1所示。
圖1 結構模型簡圖
隔震支座力學參數采用《建筑隔震橡膠支座》(JG/T 118-2018)附錄C中的產品。天然橡膠支座采用表C.2中LNR600和LNR800,分別簡化表示為N600,N800;鉛芯橡膠支座采用表C.6中LRB600、LRB700、LRB800,分別簡化表示為R600、R700、R800。隔震支座布置圖如圖2所示。隔震支座的編號如圖3所示。
圖2 隔震支座布置圖
圖3 隔震支座編號分部圖
選取2組人工地震動(R1、R2)及5組天然地震動(T1~T5),按設防地震水準對結構單向加載,采用SAUSG-PI中的快速非線性算法進行時程分析,地震動反應譜如圖4所示。
圖4 地震動反應譜
根據隔震結構的時程分析結果,采集7條地震動下隔震支座滯回曲線的骨架曲線及骨架曲線平均值進行分析,其橫坐標為剪切變形,縱坐標為剪力。
展開 ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
針對地震易破壞區域的節點位置,細化網格單元,采用ABAQUS軟件截面庫Arbitrary功能,劃分高架橋厚度方向,模擬結構截面內的彎、抗拉、壓、剪剛度[8]。至此完成板式橡膠支座高架橋有限元模型的建立。
1.2 獲取高架橋單質點地震反應時程數據
輸入地震動給有限元模型,繪制高架橋地震反應譜,得到單質點反應數據。在模型z軸和x軸方向輸入地震動,使高架橋模型進入彈塑性狀態,把模型網格單元看作單質點,記錄單質點在地震作用下的最大反應,分析其與自振周期的關聯[9]。將地震慣性力看作靜力,采集高架橋所在地質的地震波,選取一致地震輸入方式,使模型結構各個單質點的地震完全一致,都輸入最大值地震動。把各階振型的疊加,看作單質點體系振動,則第i振型參與系數bi表達式為:
式中:σi為單質點第i階振型的振動疊加;U為質量矩陣;F為阻尼矩陣;K為剛度矩陣;Li為第i階振型的相對位移列矢量[10]。計算第i振型在水平方向上的動力放大系數Ci為:
式中:j為地震水平系數;δ為重力加速度;W為單質點體系總質量;φi為引起單質點的最大地震力。考慮地震加速度為不規則時間函數,利用數值法,對地震反應的時間變化規律進行推算,通過動力放大系數,表示地震加速度的放大倍數。以隨機振動理論為基礎,選擇合適的反應譜組合方式,假定地震是一種寬帶過程,同時還是一個平穩的隨機過程,其隨機性對單質點自振的動峰值因子影響較小,因此將動峰值因子定義為固定值[11]。令單質點擬定地震響應,獲得反應時程曲線,找到最大值的速度反應vmax、位移反應Pmax、加速度反應Imax,則自振周期內,單質點最大反應值Fmax為:
式中:ξ為多質點體系的動峰值因子。
展開 一致輸入和多點輸入下超長鋼框架結構動力彈塑性時程分析
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)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。
展開 SAP2000的功能簡介
SAP2000中使用許多不同類型的分析,它基本上集成了現有結構分析中經常遇到方法,如時程分析、地震動輸入、動力分析以及Push-over分析等等。另外還包括:靜力分析、用特征向量或Ritz向量進行振動模式的模態分析、對地震反應的反應譜分析等等。這些不同類型的分析可在程序的同一次運行中進行,并把結果綜合起來輸出。
1.荷載工況及組合
荷載代表了對結構的作用,如外力、壓力、支座位移、溫度應力、地面加速度及其它。用戶可以對對象定義包括多種荷載的荷載工況,程序自動計算出地面加速度荷載。為計算在荷載工況下結構的響應,用戶必須定義荷載工況施加的方式(如:靜力的、動力的等)以及結構的分析方式(如:線性的、非線性的等)。同一個荷載工況可以在不同的分析中以不同方式施加。用戶可以任意的定義荷載工況。一般情況下,常定義的荷載工況有靜荷載、活荷載、風荷載、雪荷載、溫度荷載等。需要獨立變化的工況,不管是用于分析或是因為施加方式,應該定義為獨立的荷載工況。對定義的每個荷載工況,程序自動生成荷載向量r和靜力位移u的解,每個荷載工況包括:①框架和(或)殼單元的自重荷載;②框架單元的集中或分布荷載:③殼單元上的均布荷載:④節點上的力和(或)地面位移荷載[69-70]。進行每一個不同的分析稱為分析組合,作為分析組合的一部分,對每個分析組合分配一個量,這些標號可用于產生另外的組合和控制輸出。分析組合的基本類型有:
·荷載組合或荷載(Load Case or Load)--荷載基本的空間分布,靜力分析的對應結果;
·振型(Mode)--特征向量或Ritz-Vector,相應的頻率,振動模態分析的結果;
·反應譜(Spec)--反應譜分析的基本結果。
2. 靜力線性分析
3.模態分析
用戶可以任意多的定義模態分析工況,盡管大多數情況下一個工況已經足夠。
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