在 ansys 中如何 施加 地震波
ANSYS地震分析实例
ANSYS地震分析实例土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常碰到的题目。
结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。
本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。
更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。
关键知识点：(a) 模态分析(b) 谱分析(c) 地震反应谱输进(d) 地震时程输进(e) 时程动力分析(1) 在ANSYS窗口顶部静态菜单，进进Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输进窗口中填进DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%(2) ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元(3) 在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进进Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Sect Nods) K8，从None 改为Max and Min Only。
即要求Beam 188单元输出积分点和节点上的最大、最小应力和应变(4) 在Element Types 窗口中，继续添加Mass 21集中质量单元(5) 下面输进材料参数，进进ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props-> Material Models菜单，在Material Model Number 1中添加Structural-> Linear-> Elastic->Isotropic 属性，输进材料的弹性模量EX和泊松比PRXY分别为210E9和0.3。
ANSYS地震时程分析
在ANSYS里做地震分析时，需要对结构施加地震惯性荷载，地震惯性力是通过加速度的方式输入进结构的，然后与结构的质量一起形成动力计算时的惯性荷载，下面说一下在ANSYS 里施加地震惯性力的方法。
首先，将三个方向的地震加速度放到一个文本文件里，如accexyz.txt，在这个数据文件里共放三列数据，每列为一个方向的地震加速度值，这里仅给出数据文件中前几行的数据：-0.227109E-02 -0.209046E+00 0.467072E+01-0.413893E-02 -0.168195E+00 0.261523E+01-0.574753E-02 -0.157890E+00 0.809014E-01-0.731227E-02 -0.152996E+00 0.119975E+01-0.876865E-02 -0.138102E+00 0.130902E+01-0.101067E-01 -0.131582E+00 0.143611E+00 .......................然后，再建一个文本文件用来存放三个方向的地震加速度时间点，如time.txt，在这个数据文件里仅一列数据，对应于加速度数据文件里每一行的时间点，这里给出数据文件中前几行数据：0.100000E-010.200000E-010.300000E-010.400000E-010.500000E-010.600000E-01.......................编写如下的命令流文件，并命名为acce.inp*dim,ACCEXYZ,TABLE,2000,3 !01行*vread,ACCEXYZ(1,1),accexyz,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread,ACCEXYZ(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEXYZ(0,1)=1 !06行ACCEXYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEXYZ(0,3)=3 !08行，同上finish/SOLUANTYPE,transbtime=0.01 !定义计算起始时间etime=15.00 !定义计算结束时间dtime=0.01 !定义计算时间步长*DO,itime,btime,etime,dtimetime,itimeAUTOTS,0NSUBST,1, , ,1KBC,1acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度SOLVE*ENDDO最后，在命令窗口里输入/input,acce,inp即可对结构进行地震动力分析。
关于ANSYS地震响应分析的一些讨论剖析
地震响应分析1模态组合就是根据模态分析中的几阶振型（也可以少于这几阶，看你要求的精度）进行组合（类似于结构最不利组合），从而求出地震响应的最大值。
2组合各振型反应的最大值，求得结构地震响应的最大值。
这个问题在论坛上已经有很多人问过，也有各种各样的回答，但是至今没有令人满意的解答。
我自己试过很多种方法，加上论坛上其他人提到的方法，大致归类如下：1.先做静力恒载工况分析，打开预应力pstres开关；然后转到时程分析。
结果：恒载对后面的时程计算不起作用，时程计算依然从0开始。
2.直接在antype，trans中考虑恒载：先把timint，off加acel,,9.81,打开应力刚化，sstif，on，lswrite，1，然后timint，on开始时程计算。
结果：恒载9.81起作用了，但结果是错的，它被积分了。
3.不用什么前处理，直接把9.81加在地震波上acel，9.81+ac（i）。
结果，同2，9.81带入了积分，这个9.81相当于阶跃荷载，而不是产生恒载。
4.ansys帮助中施加初始加速度的方法（篇幅限制请自己看帮助）。
结果，同2、3，9.81还是带进时间积分。
5.这种是我受到别人的启发，通过结构受ramp荷载的特点施加的，可以近似的解决问题。
即1）求出结构的自振一阶频率w2）令tr＝1/w3 定义ramp荷载为从0到tr加到9.81，然后在整个时间积分中保持不变4）antype,trans中分几个荷载步将荷载从0加到9.815 在随后的荷载步中acel，，9.81+ac（i）这种做法虽然也是将9.81++加到地震波中，但是因为满足TR的要求，所以这个动力效应被削弱到了静力效应，它作用在结构上就像静载一样。
对于单自由度结构理论上跟静载是完全一样的，但是多自由度会子静力效应上下很小的范围内波动，所以可以认为相当于静载的作用，这样我们就可以达到考虑恒载的目的了。
第5种是我至今为止考虑恒载的做法，我也很想知道还有没有更简单精确的方法，或者在前4种方法中就有只是我使用不正确，希望大家能一起来讨论，彻底解决这个问题。
ANSYS地震分析算例
02 地震分析算例 (ANSYS)土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常遇到的问题。
结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。
本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。
更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。
关键知识点：(a) 模态分析(b) 谱分析(c) 地震反应谱输入(d) 地震时程输入(e) 时程动力分析(1) 在ANSYS窗口顶部静态菜单，进入Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输入窗口中填入DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%(2) ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元(3) 在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进入Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Sect Nods) K8，从None改为Max and Min Only。
即要求Beam 188单元输出积分点和节点上的最大、最小应力和应变(4) 在Element Types 窗口中，继续添加Mass 21集中质量单元(5) 下面输入材料参数，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props-> Material Models菜单，在Material Model Number 1中添加Structural-> Linear-> Elastic->Isotropic属性，输入材料的弹性模量EX和泊松比PRXY分别为210E9和0.3。
ANSYS Example02地震分析算例 (ANSYS)
02地震分析算例(ANSYS)土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常遇到的问题。
结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。
本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。
更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。
关键知识点：(a)模态分析(b)谱分析(c)地震反应谱输入(d)地震时程输入(e)时程动力分析(1)在ANSYS窗口顶部静态菜单，进入Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输入窗口中填入DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%(2)ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元(3)在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进入Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Sect Nods) K8，从None改为Max and Min Only。
即要求Beam 188单元输出积分点和节点上的最大、最小应力和应变(4)在Element Types窗口中，继续添加Mass 21集中质量单元(5)下面输入材料参数，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props-> MaterialModels菜单，在Material Model Number 1中添加Structural-> Linear-> Elastic->Isotropic属性，输入材料的弹性模量EX和泊松比PRXY分别为210E9和0.3。
(6)继续给Material Model Number 1添加Density属性，输入密度为7800。
基于ANSYS的框架结构地震分析教程(静力分析+模态分析+反应谱分析+LS-DYNA时程分析)
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ANSYS软件在结构地震反应分析中所用的方法
ANSYS软件在结构地震反应分析中所用的方法徐旻洋 1110109132工程体系多自由度运动方程为:[M]{x’’}+[C]{x’}+[K]{x}={F(t)}(1)式中，[M]表示质量矩阵；[C]为阻尼矩阵；[K]为刚度矩阵；{x}为结构体系的位移向量；{F(t)}表示t时刻的载荷向量。
典型的无阻尼模态分析求解的基本方程就是上式(1)的特征值问题：[K]{Φi}=ωi2[M]{Φi} (2)式中，{Φi}是第i阶模态的振型向量(特征向量)，ωi是第i阶模态的固有频率。
ANSYS软件可以求解式(2)，计算结构的固有频率ωi，然后计算相应的振型向量{Φi}，即模态分析。
当式(1)右边{F(t)}是一个已知的谱(如地震反应谱)时，可以用ANSYS软件进行谱分析。
当{F(t)}是任意的随时间变化载荷时，ANSYS软件可进行瞬态动力分析。
ANSYS结构振型分解反应谱分析有如下内容：1）首先要定义好加速度反应谱。
这里需要注意的是，规范上给的是地震影响系数谱曲线，这个曲线的函数值是以地面加速度为单位的。
而我们在用这个软件算的时候就需要给出绝对的加速度值，这个绝对加速度值当然就是要在地震影响系数的基础上再乘上一个地面加速度。
而地面加速度也并不一定是9.8，这与我们使用的单位制有关，如果是N/M/S，就应该是9.8，如果是N/MM/S就应该是9800。
2）求振型。
一定要是相对质量矩阵进行归一化，使用modopt命令默认的方法就可以了。
这个式子是求振型参与系数的，显然这个式子里面不是完整的求振型参与系数的式子，它少了分母，但是，由于对振型相对质量矩阵进行了归一化，这个分母就等于1了，这就是为什么必须要对振型相对质量进行归一化的原因了。
在这一步中，可以这样理解，程序只进行了一次特征值求解，即只求出了周期和振型。
如果需要看某个振型的“内力/应力/反力”，就需要对其进行模态扩展。
3）求谱解。
其实在这一步中，程序只做了一件事，那就是求模态系数。
利用ANSYS程序的二次开发功能进行面板堆石坝地震反应分析
１ 工 程 背 景
九甸 峡水 利枢纽 工程 混凝 土 面板堆 石坝最 大 高 度 １ ６５ ３ ． ｍ，电站 总装 机容 量为 ３ ０ ０ ＭＷ 。
该工 程坝 址 区地震 基本烈 度 经鉴定 ，并 由国家
图 Ｉ Ｓ Ｉ ＯＬ Ｉ Ｍ５单 元 图
压 的应 力 应 变 关 系 ，直 接 用 于 堆 石 坝 地 震 反 应 的 非 线 性 瞬 态 分 析 。 【 关键 词】 面 板堆 石 坝 地 震 波 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ程 序 ＡＰ ＤＬ语 言 非 线 性 应 力 应 变 曲 线 弹 塑 性 模 型 围压 【 图分类号】 中 Ｔ ２ 【 Ｖ３ ３ 文献 标 识 码 】 Ａ 【 章 编 号 】 １ ７ — ２ ６ （０ ６ ４ ０２ 一Ｏ 文 ６ ２ ４ ９ ２ ０ ）０ — ０ ８ ３
・ ２ ・ ８
维普资讯
设计与施工
表 １ 材 料 密 度 表
材 料 位置 垫层 料 过 渡料 主 堆 石料
水 利 规 划 与设 计
型中 ，用虚 拟温度 值作 为 围压值 。
２０ 年第 ４ ０６ 期
干 密度 （ ／ ｍ。 ｇｃ ） ２２ ．８ ２ ２ ．５ ２ ２ ．Ｏ
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三向输入简化后的单向输入首先，将三个方向的地震加速度放到一个文本文件里，如accexyz.txt，在这个数据文件里共放三列数据，每列为一个方向的地震加速度值，这里仅给出数据文件中前几行的数据：-0.227109E-02 -0.209046E+00 0.467072E+01-0.413893E-02 -0.168195E+00 0.261523E+01-0.574753E-02 -0.157890E+00 0.809014E-01-0.731227E-02 -0.152996E+00 0.119975E+01-0.876865E-02 -0.138102E+00 0.130902E+01-0.101067E-01 -0.131582E+00 0.143611E+00 .......................然后，再建一个文本文件用来存放三个方向的地震加速度时间点，如time.txt，在这个数据文件里仅一列数据，对应于加速度数据文件里每一行的时间点，这里给出数据文件中前几行数据：0.100000E-010.200000E-010.300000E-010.400000E-010.500000E-010.600000E-01.......................编写如下的命令流文件，并命名为acce.inp*dim,ACCEXYZ,TABLE,2000,3 !01行*vread,ACCEXYZ(1,1),accexyz,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread,ACCEXYZ(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEXYZ(0,1)=1 !06行ACCEXYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEXYZ(0,3)=3 !08行，同上finish/SOLUANTYPE,transbtime=0.01 !定义计算起始时间etime=15.00 !定义计算结束时间dtime=0.01 !定义计算时间步长*DO,itime,btime,etime,dtimetime,itimeAUTOTS,0NSUBST,1, , ,1KBC,1acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度SOLVE*ENDDO最后，在命令窗口里输入/input,acce,inp即可对结构进行地震动力分析。
说明和讨论：1、命令流中各行说明：01行：定义2000行，3列的数组，(行数根据数据文件里加速度点数来定)ACCEXYZ用来存放三个方向的加速度值。
02行：从数据文件accexyz.txt里读加速度值到数组ACCEXYZ,2000为行数，可根据情况修改。
其中的JIK，3，2000非常重要，它决定着将从加速度数据文件中数据输入到ACCEXYZ数组时的存放格式，这里用到按JIK方式变化,即读进来的数据依次放入ACCEXYZ(I,J)（J从1到3，I从1到2000，K默认从1到1）。
根据这行命令下面(3e16.6)的格式，每次从数据文件里读一行三个数据，分别放入ACCEXYZ(1,1)、ACCEXYZ(1,2)、ACCEXYZ(1,3)，接着再读下一行的三个数据，分别放入ACCEXYZ(2,1)、ACCEXYZ(2,2)、ACCEXYZ(2,3)，依次类推。
当然依据数据文件的格式，也可以选用IJK, IKJ, JIK, JKI, KIJ, KJI等格式，其中IJK为默认。
03行：读数据的格式，每行三个数值。
由于数据文件中的数据是用科学记数年法表示的，因此，这里也用相应FORTRAN的科学记数法的格式。
如果数据文件里的数值是如“0.2876 1.2333 2.9938”这样的格式，此行的数据格式也就修改为“(3f10.4)”这样的格式。
04行：从数据文件time.txt里读时间值到数组ACCEXYZ的第零列。
06行：将数组ACCEXYZ的第零行赋值，如果不对行插值的话也可以不赋值对于地震波的输入，可以把荷载记录做成文件，利用apdl的读取功能读入倒数据库中。
下面的例子是自己编的一个小文件。
修改一下可以更简洁。
有用到的朋友自己作一下把。
fini/config,nres,1000*dim,aceX,TABLE,3000,1*dim,aceY,TABLE,3000,1*dim,aceZ,TABLE,3000,1*creat,ff*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1(e16.6)*vread,aceX(1,0),ACETT,,,1(e17.6)ACEX(0,1)=1*end/input,ff*creat,ff*vread,aceY(1,1),acey,txt,,1(e16.6)*vread,aceY(1,0),ACETT,,,1(e17.6)ACEY(0,1)=1*end/input,ff*creat,ff*vread,aceZ(1,1),acez,txt,,1(e16.6)*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1(e17.6)ACEZ(0,1)=1*end/input,ff！地震波时程记录分成了3个文件，每个文件是一列。
分别记录x,y,z方向的加速度。
acett 是时间记录。
这样就可以把加速度记录读取倒ansys数据库中作为数组。
也可以把加速度记录做成一个文件，这样程序就简单多了。
大家可以试看看修改一下。
下面是计算部分语句：/SOLUANTYPE,trans！求解其自己选了TM_START=0.01TM_END=15.00TM_INCR=0.01*DO,TM,TM_START,TM_END,TM_INCRTIME,tmalpha,BETAD,ACEL,acex(tm),acey(tm),acez(tm)SOLVE*ENDDOfini!借助于ANSYS动力分析基本功能和APDL语言以及有关的地震资料编写的SEISMIC程序NT=100DT=0.02*DIM,ac,,NT/INPUT,FF,txt/SOLUNSUBST,1,,,1OUTRES,ALL,1ANTYPE,TRANS*DO,I,1.NTACEL,0.01*ac(I)*1.3,0,0 !ac(I)的值由地震资料获得TIME,I*DTSOLVE*ENDDO地震分析算例(ANSYS) 土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常遇到的问题。
结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。
本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。
更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。
关键知识点：(a) 模态分析(b) 谱分析(c) 地震反应谱输入(d) 地震时程输入(e) 时程动力分析(1) 在ANSYS窗口顶部静态菜单，进入Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输入窗口中填入DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%(2) ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元(3) 在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进入Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Sect Nods) K8，从None改为Max and Min Only。
即要求Beam 188单元输出积分点和节点上的最大、最小应力和应变(4) 在Element Types 窗口中，继续添加Mass 21集中质量单元(5) 下面输入材料参数，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props-> Material Models菜单，在Material Model Number 1中添加Structural-> Linear-> Elastic->Isotropic属性，输入材料的弹性模量EX和泊松比PRXY分别为210E9和0.3。
(6) 继续给Material Model Number 1添加Density属性，输入密度为7800。
(7) 继续给Material Model Number 1添加Damping属性，采用参数化建模，输入阻尼类型为Constant，数值为DAMPRATIO(8) 接着建立梁单元的几何属性，和上一个例子一样，采用Sections建模，进入ANSYS 主菜单Preprocessor->Sections->Beam->Common Sections，选择Sub-Type为工字型，截面尺寸W1=0.2，W2=0.2, W3=0.5, t1=0.01, t2=0.01, t3=0.008(9) 通过实参数输入集中质量单元的质量和转动惯量，在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Real Constants->Add/Edit/Delete菜单，在Real Constants窗口中选择Add，在Element type for Real Constants选择Mass 21，在Real Constant for Number 1窗口中输入1.6E2, 1.6E2，如图所示。
即该质量单元在X和Y方向的质量都为160，由于本例子模型为平面问题，所以不必考虑Z方向的质量，同样也不考虑单元的转动惯量。
(10) 继续添加第二类集中质量，过程和上面一样，但是输入的质量数值为1.2E2, 1.2E2(11) 完成以上工作就完成了模型的基本数据准备，下面开始建立物理模型。
(12) 在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->In Active CS，依次输入关键点编号和坐标：需要说明的是，关键点6为后面建立梁单元所需的截面方向控制点，在上一个例子中已经做过介绍。
(13) 完成关键点输入后下面建立直线模型。
在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Lines->Straight Line，依次连接关键点1～5。
(14) 下面给建立完的几何模型赋予材料属性，在ANSYS菜单中选择Meshing->Mesh Attributes->Picked Lines，选中所有的直线，进入Line Attributes窗口，选择相关选项材料属性，实参数，单元类型和截面类型都为1，点击OK后输入关键点6作为截面方向控制点。