ANSYS地震分析实例

合集下载

ANSYS_地震分析算例

ANSYS_地震分析算例地震是指地球上因地壳运动而产生的震动现象。

在地震发生后，建筑物的结构稳定性和抗震性能至关重要，因为地震可以对建筑物造成严重破坏。

因此，在建设和设计建筑物时，地震分析变得非常重要。

在此我将介绍一种用ANSYS进行地震分析的算例。

在地震分析中，我们首先需要建立一个合适的模型。

在这个算例中，我们将使用ANSYS提供的有限元分析方法。

首先，我们需要创建一个建筑物的三维模型。

在建筑物的模型中，我们需要包括所有的结构细节，例如建筑物的基础、柱子、梁和地板等。

我们可以使用ANSYS的几何建模工具来创建这个模型。

接下来，我们需要为建筑物定义材料特性。

建筑物的材料特性会对地震分析的结果产生重要影响。

例如，不同种类的混凝土、钢铁和木材等材料在地震作用下的响应是不同的。

我们需要使用ANSYS的材料库来定义这些材料的特性。

完成模型和材料定义后，我们需要定义地震荷载。

地震荷载是指地震发生时作用在建筑结构上的力量。

地震荷载可以根据地震的震级和地震波的性质来确定。

我们可以使用ANSYS的预处理工具来定义这些地震荷载。

接下来，我们需要定义边界条件。

边界条件是指建筑物与外部环境之间的约束关系。

例如，建筑物的基础是固定的，地震发生时不能移动。

我们需要使用ANSYS的加载工具来定义这些边界条件。

完成了模型、材料、地震荷载和边界条件的定义后，我们可以进行地震分析。

地震分析是指通过模拟地震发生时结构的动力响应来评估建筑物的抗震性能。

在ANSYS中，我们可以使用动力分析工具来进行这个分析。

在地震分析过程中，我们可以观察到各个部位的应力和位移等响应。

这些响应可以帮助我们评估建筑物的破坏机制和结构的安全性能。

例如，我们可以观察到柱子是否出现弯曲、梁是否发生裂缝等。

根据地震分析的结果，我们可以对建筑物的设计和结构进行优化。

例如，我们可以调整柱子和梁的尺寸、材质和布置方式，以提高建筑物的抗震能力。

综上所述，通过ANSYS进行地震分析可以帮助我们评估和优化建筑物的抗震性能。

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地震反应谱分析实例

ANSYS地震反应谱分析实例/COM,ANSYS地震反应谱分析⽰例/PREP7!定义参数B=15 !基本尺⼨A1=1000 !第⼀个⾯积A2=1000 !第⼆个⾯积A3=1000 !第三个⾯积NMODE=10!定义截⾯ET,1,BEAM4 !⼆维杆单元R,1,0.25,0.0052,0.0052,0.5,0.5!定义材料特性MP,EX,1,2.0E11MP,PRXY,1,,0.3MP,DENS,1,7.8E3!定义节点N,1,-B,0,0N,2,0,0,0N,3,-B,0,BN,4,0,0,BN,5,-B,0,2*BN,6,0,0,2*BN,7,-B,0,3*BN,8,0,0,3*B!定义单元E,1,3E,2,4E,3,5E,4,6E,3,4E,5,6E,5,7E,6,8E,7,8!边界条件D,1,ALL,0,,2FINISH!静⼒分析/SOLUD,1,ALL,0,,2SFBEAM,1,1,PRES,100000,SFBEAM,3,1,PRES,100000,SFBEAM,7,1,PRES,100000,SOLVEFINISHALLSEL!模态分析/SOLUANTYPE,2MODOPT,SUBSP,10 !⼦空间法MXPAND,10, , ,1SOLVE!存储各模态频率*DIM,FRE,,NMODE*DO,I,1,NMODE*GET,FRE(I),MODE,I,FREQ ! OBTAIN MODE FREQENCY FOR MODE I *ENDDOFINISHALLSEL!计算反应谱数据（依据规范GB50011-2001 第5.1.5条）!地震影响系数GRAV=9.81!重⼒加速度GTG=0.35 !特性周期AMAX=0.08!⽔平地震影响系数最⼤值C=0.05 !阻尼⽐!*DIM,A,,NMODE*DIM,T,,NMODE*DO,I,1,NMODET(I)=1.0/FRE(I)*ENDDOR=0.9+(0.05-C)/(0.5+5.0*C)P1=0.02+(0.05-C)/8P2=1+(0.05-C)/(0.06+1.7*C)*DO,I,1,NMODE*IF,T(I),GE,0.0,AND,T(I),LT,0.1,THENA(I)=(0.45+(10.0*P2-4.5)*T(I))*AMAX*GRAV*ELSEIF,T(I),GE,0.1,AND,T(I),LE,TGA(I)=P2*AMAX*GRAV*ELSEIF,T(I),GT,TG,AND,T(I),LE,5*TGA(I)=(TG/T(I))**R*P2*AMAX*GRAV*ELSEA(I)=(P2*0.2**R-P1*(T(I)-5*TG))*AMAX*GRAV*ENDIF*ENDDO!反应谱分析/SOLUANTYPE,SPECTRSPOPT,SPRS ! 单点反应谱SED,1,, ! 反应⽅向为X轴SVTYP,2 ! 加速度谱! 反应谱数据FREQ,FRE(1),FRE(2),FRE(3),FRE(4),FRE(5),FRE(6),FRE(7),FRE(8),FRE(9) FREQ,FRE(10)SV,,A(1),A(2),A(3),A(4),A(5),A(6),A(7),A(8),A(9)SV,,A(10)SRSS,0.0,DISP ! 设置震形组合⽅式SOLVEFINISH/POST1SET,LIST/INPUT,,MCOM!计算反应谱⼯况!***************查看反应谱结果******************ALLSEL,ALLFINISH。

Ansys-谱分析实例(地震位移谱分析)

二．地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在Y方向地震位移谱作用下的构件响应情况。

板梁结构相关参数见下表所示。

板梁结构几何参数和材料参数相应谱板梁结构(模型图)进行题目2的分析。

第一步是建立实体模型（如图4），并选择梁单元和壳单元模拟梁和板进行求解。

建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正确，还有就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。

此题的难点在于对梁和板的分析求解。

进行求解，首先进行的就是模态分析，约束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。

模态分析后，相应的就进行频谱分析，在输入频率和位移后开始运算求解。

此后进行模态扩展分析，最后进行模态合并分析。

分析完后，再对结果进行查看。

通过命令Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图6）。

通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大，这些地方较容易受到破坏，故可考虑对其进行加固。

而梁主要是中间两层变形较大，所以在设计时应充分考虑材料的选用及直径的大小。

1.指定分析标题1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。

2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH”，为本分析实例的数据库文件名。

单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。

3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。

4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“response analysis of a beam-shell structure”，为本分析实例的标题名。

ANSYS地震反应谱SRSS分析精品文档11页

ANSYS地震反应谱SRSS分析我在ANSYS中作地震分解反应谱分析，一次X方向，一次Y方向，他们要求是独立互不干扰的，可是采用直进行一次模态分析的话，他生成的*.mcom文件好像是包含了前面的计算结果，命令流如下：!进入PREP7并建模/PREP7B=15 !基本尺寸A1=1000 !第一个面积A2=1000 !第二个面积A3=1000 !第三个面积ET,1,beam4 !二维杆单元R,1,0.25,0.0052,0.0052,0.5,0.5 !以参数形式的实参MP,EX,1,2.0E11 !杨氏模量mp,PRXY,1,,0.3mp,dens,1,7.8e3N,1,-B,0,0 !定义结点N,2,0,0,0N,3,-B,0,bN,4,0,0,bN,5,-B,0,2*bN,6,0,0,2*bN,7,-B,0,3*bN,8,0,0,3*bE,1,3 !定义单元E,2,4E,3,5E,4,6E,3,4E,5,6e,5,7e,6,8e,7,8D,1,ALL,0,,2FINISH!!进入求解器，定义载荷和求解/SOLUD,1,ALL,0,,2 !结点UX=UY=0sfbeam,1,1,PRES,100000,sfbeam,3,1,PRES,100000,sfbeam,7,1,PRES,100000,SOLVEFINISHallselNMODE=10/SOL!*ANTYPE,2!*MSAVE,0!*MODOPT,LANB,NMODEEQSLV,SPARMXPAND,NMODE , , ,1LUMPM,0PSTRES,0!*MODOPT,LANB,NMODE ,0,0, ,OFFSOLVE*DIM,FRE,,NMODE*DO,I,1,NMODE*GET,FRE(I),MODE,I,FREQ ! OBTAIN MODE FREQENCY FOR MODE I *ENDDOFINISH!地震影响系数grav=9.81tg=0.35amax=0.08c=0.05!*dim,a,,nmode*dim,t,,nmode*do,i,1,nmodet(i)=1.0/fre(i)*enddor=0.9+(0.05-c)/(0.5+5.0*c)p1=0.02+(0.05-c)/8p2=1+(0.05-c)/(0.06+1.7*c)*do,i,1,nmode*if,t(i),ge,0.0,and,t(i),lt,0.1,thena(i)=(0.45+(10.0*p2-4.5)*t(i))*amax*grav*elseif,t(i),ge,0.1,and,t(i),le,tga(i)=p2*amax*grav*elseif,t(i),gt,tg,and,t(i),le,5*tga(i)=(tg/t(i))**r*p2*amax*grav*elsea(i)=(p2*0.2**r-p1*(t(i)-5*tg))*amax*grav*endif*enddo!! X-方向谱分析Spectrum analysis along Global X-axis direction/SOLUANTYPE,SPECTR ! Spectrum analysisSPOPT,SPRS ! Single point spectrumSED,1,, ! Global X-axis as spectrum directionSVTYP,2 ! Seismic acceleration response spectrum! Frequency points and Spectrum values for SV vs. freq. tableFREQ,fre(1),fre(2),fre(3),fre(4),fre(5),fre(6),fre(7),fre(8),fre(9)FREQ,fre(10)SV,,a(1),a(2),a(3),a(4),a(5),a(6),a(7),a(8),a(9)SV,,a(10)FINISH!/SOLU!ANTYPE,MODAL ! Mode-frequency analysis!EXPASS,ON!MXPAND,nmode,,,YES,0.0 ! Expand nmode shapes, calculate element stresses !SOLVE!FINISH/SOLUANTYPE,SPECTRSRSS,0.0,DISP ! Square Root of Sum of Squares Mode combination! with signif=0.0 and displacement solution requested SOLVEFINISH/POST1SET,LIST/INPUT,,mcom!***************EARTHQUAKE X******************ALLSEL,ALLFINISH! Y-方向谱分析Spectrum analysis along Global X-axis direction!!**********************************************!/SOL!!*!ANTYPE,2!!*!MSAVE,0!!*!MODOPT,LANB,NMODE!EQSLV,SPAR!MXPAND,NMODE , , ,1!LUMPM,0!PSTRES,0!!*!MODOPT,LANB,NMODE ,0,0, ,OFF!SOLVE!FINISH!!**********************************************/SOLULSCLEAR,LSOPTANTYPE,SPECTR ! Spectrum analysisSPOPT,SPRS ! Single point spectrumSED,,1, ! Global Y-axis as spectrum directionSVTYP,2 ! Seismic acceleration response spectrumFREQ! Frequency points and Spectrum values for SV vs. freq. tableFREQ,fre(1),fre(2),fre(3),fre(4),fre(5),fre(6),fre(7),fre(8),fre(9)FREQ,fre(10)SV,,a(1),a(2),a(3),a(4),a(5),a(6),a(7),a(8),a(9)SV,,a(10)SOLVEFINISH!/SOLU!ANTYPE,MODAL ! Mode-frequency analysis!EXPASS,ON!MXPAND,nmode,,,YES,0.0 ! Expand nmode shapes, calculate element stresses!SOLVE!FINISH/SOLUANTYPE,SPECTRSRSS,0.0,DISP ! Square Root of Sum of Squares Mode combination! with signif=0.0 and displacement solution requestedSOLVEFINISH/POST1SET,LIST/INPUT,,mcom!***************EARTHQUAKE Y******************ALLSEL,ALLFINISH这里在进行X方向的反应谱分析以后，进行Y方向的分析，可是他生成的*.mcom文件如下：/COM,ANSYS RELEASE 8.0 UP20190930 09:28:42 07/23/2019/COM, truss.mcomLCOPER,ZEROLCDEFI,1, 1, 1LCFACT,1, 0.263825E-17LCASE,1LCOPER,SQUARELCDEFI,1, 1, 2LCFACT,1, 8.55778LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 3LCFACT,1, -0.188669E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 4LCFACT,1, -0.871099E-15LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 5LCFACT,1, -0.757013LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 6LCFACT,1, 0.967307E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 7LCFACT,1, 0.533141E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 8LCFACT,1, -0.203699LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 9LCFACT,1, 0.445795E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 10LCFACT,1, -0.387808E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCOPER,SQRT/COM,ANSYS RELEASE 8.0 UP20190930 09:28:42 07/23/2019/COM, truss.mcomLCOPER,SQUARE !注意这里没有清空数据库LCDEFI,1, 1, 1LCFACT,1, 50.7528LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 2LCFACT,1, 0.887017E-14LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 3LCFACT,1, 0.612824E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 4LCFACT,1, -1.96484LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 5LCFACT,1, -0.331613E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 6LCFACT,1, 0.330459E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 7LCFACT,1, 0.366569LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 8LCFACT,1, -0.976991E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 9LCFACT,1, 0.417313E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 10LCFACT,1, 0.401040E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCOPER,SQRT我感觉这样好像是X和Y两个方向地震的叠加，可是如果在座Y方向的地震以前把注释掉的模态分析在做一下这样的Y方向的地震的*.mcom就是：/COM, truss.mcomLCOPER,ZERO !注意这里清空数据库LCDEFI,1, 1, 1LCFACT,1, 50.7528LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 2LCFACT,1, 0.887017E-14LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 3LCFACT,1, 0.612824E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 4LCFACT,1, -1.96484LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 5LCFACT,1, -0.331613E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 6LCFACT,1, 0.330459E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 7LCFACT,1, 0.366569LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 8LCFACT,1, -0.976991E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 9LCFACT,1, 0.417313E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 10LCFACT,1, 0.401040E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCOPER,SQRT如果在X方向后不作Y方向的地震，他的*.mcom：/COM,ANSYS RELEASE 8.0 UP20190930 08:46:23 07/23/2019 /COM, truss.mcomLCOPER,ZEROLCDEFI,1, 1, 1LCFACT,1, 0.263825E-17LCASE,1LCOPER,SQUARELCDEFI,1, 1, 2LCFACT,1, 8.55778LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 3LCFACT,1, -0.188669E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 4LCFACT,1, -0.871099E-15LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 5LCFACT,1, -0.757013LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 6LCFACT,1, 0.967307E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 7LCFACT,1, 0.533141E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 8LCFACT,1, -0.203699LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 9LCFACT,1, 0.445795E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCDEFI,1, 1, 10LCFACT,1, -0.387808E-13LCOPER,ADD,1,MULT,1LCOPER,SQRT可是在X后作Y他不清空数据库，需要进行两次模态分析，这很耗时间对于大型结构，请大家讨论讨论如何处理呢？Re:讨论：ANSYS地震反应谱SRSS分析本人是学土木工程的，平时主要用Patran+Nastran对结构做线性分析，偶尔使用Ansys对结构做地震反应谱分析，但对Ansys的命令流不熟悉。

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中进行地震谱分析-ANSYSWorkbench-CAE软件-沈沉C...

ANSYS中进行地震谱分析-ANSYSWorkbench-CAE软件-沈沉C...ANSYS中进行地震谱分析转自：这几天仔细研究了如何使用ANSYS进行地震谱分析的问题。

和大家分享下，不过有些问题我也不是太明白。

大家一起讨论。

地震谱分析的步骤：•建模•模态分析，并进行模态扩展•谱分析•查看结果这几个步骤是我结合ANSYS帮助文档中的介绍和里面的实例总结出来的，应该说是可靠的。

网上有很多文章介绍地震谱分析的，但是里面有很多出入，只能靠自己的一步一步地摸索，到底哪种方式才是正解。

首先说明一下，这里的地震谱是选自GR-63-CORE中的加速度频谱值。

所以在ANSYS中应该选用单点响应谱分析，即Single-Point Response Spectrum (SPRS)。

并不是有的地方说的PSD谱分析，因为GR-63-CORE中给出的根本就不是PSD谱。

下面把求解的代码附上，供大家参考：/SOLUANTYPE,MODALMODOPT,SUBSP,10MXPAND,10,,,YES !模态扩展，求解单元结果SOLVEFINISH/SOLUANTYPE,SPECTR ! 谱分析SPOPT,SPRS ! 单点响应谱分析，SED,,,1 ! Z轴，可对另外两个轴方向重新求解SVTYP,2 ! 加速度谱FREQ,0.3,0.6,2.0,5.0,15.0,50.0 ! 频率点SV,,0.2,2.0,5.0,5.0,1.6,1.6 ! 谱值SOLVEFINISH/POST1SET,LIST ! 固有频率*GET,MC1,MODE,1,MCOEF ! 一阶频率的模态系数MC1SET,1,1,MC1PLNSOL,U,Z,1 ! 节点位移结果ETABLE,SBYB,SMISC,33PLETAB,SBYB ! 单元应力结果，这里是对Beam188单元建的单元表，其它单元需做改变验证了几个问题：•SPOPT,SPRS这就后面加不加Element calculation key选项对结果没影响，即有的地方写成SPOPT,SPRS,,YES。

ANSYS地震作用分析应用实例解析--楼房地震波瞬态分析

1. 问题描述某框架-筒体结构，总高度54m，18层，层高3m，结构平面图如下图所示。

求其在地震荷载下的瞬态响应。

结构平面主要承重构件的截面尺寸及混凝土强度标号见下表。

为计算方便，钢筋混凝土的密度统一取为2700kg/m^3，弹性模量按照混凝土的弹性模量取值，泊松比取值为0.2。

2. 命令流/FILNAME,GAO_LOU ! 定义工作文件名/TITLE,THE ANALYSIS OF GAO_LOU ! 定义工作标题/PREP7 ! 进入前处理器ET,1,BEAM188 ! 定义单元类型ET,2,SHELL63 !R,2,0.2 ! 定义楼板及外墙厚度R,3,0.3 ! 定义筒体厚度MP,EX,1,3.25E10 ! 定义材料弹性模量MP,PRXY,1,0.2 ! 定义材料泊松比MP,DENS,1,2700 ! 定义材料密度MP,EX,2,3.0E10 !MP,PRXY,2,0.2 !MP,DENS,2,2700 !SECTYPE,1,BEAM,RECT ! 定义框架柱截面形状SECDATA,1.1,1.1 ! 定义框架柱截面尺寸SECTYPE,2,BEAM,RECT ! 定义外环梁截面形状SECDATA,0.4,0.6 ! 定义外环梁截面尺寸SECTYPE,3,BEAM,RECT ! 定义内框架梁截面形状SECDATA,0.5,0.8 ! 定义内框架梁截面尺寸SECTYPE,4,BEAM,RECT ! 定义次梁截面形状SECDATA,0.3,0.5 ! 定义次梁截面尺寸K,5000,22,8,72 ! 设置BEAM188单元方向K,1 ! 创建第一层关键点K,12,44KFILL,1,12KGEN,5,1,12,1, ,4 ! 创建整个模型的关键点KGEN,19,1,60,1, , ,3/VIEW,1,1,1,1 ! 改变视角/ANGLE,1,270,XM,0/REPLOT*DO,I,1,1021,60 ! 利用DO循环建立框架柱模型L,I,I+60*ENDDOLGEN,3,1,18,1,8, , ,2LGEN,2,1,54,1, ,16, ,48LGEN,2,1,18,1, ,8, ,24LGEN,2,37,54,1, ,8, ,24LGEN,2,1,144,1,28, , ,7LATT,1, ,1, ,5000, ,1 ! 定义线单元属性LESIZE,ALL,1.5 ! 指定线单元的长度LMESH,ALL ! 划分单元LSEL,U, , ,ALL ! 去掉框架柱的线元素L,61,65 ! 建立外环梁模型L,65,89L,89,92L,92,68L,68,72L,72,120L,120,109L,109,61LGEN,18,289,296,1, , ,3,60LATT,1, ,1, ,5000, ,2LESIZE,ALL,2LMESH,ALLLSEL,U, , ,ALLL,63,111 ! 建立内框架梁模型L,85,89L,89,113L,70,118L,92,96L,92,116LGEN,18,433,438,1, , ,3,60LATT,1, ,1, ,5000, ,3 LESIZE,ALL,2LMESH,ALLLSEL,U, , ,ALLL,62,110 ! 建立次梁模型L,64,112L,69,117L,71,119L,97,108L,73,77L,80,84L,90,102L,91,103LGEN,18,541,549,1, , ,3,60LATT,1, ,1, ,5000, ,4 LESIZE,ALL,2 LMESH,ALL*DO,I,61,64,1 ! 利用DO循环建立楼层板模型A,I,I+1,I+13,I+12*ENDDOAGEN,4,1,4,1, ,4, ,12*DO,I,68,71,1A,I,I+1,I+13,I+12*ENDDOAGEN,4,17,21,1, ,4, ,12*DO,I,89,91,1A,I,I+1,I+13,I+12*ENDDOAGEN,18,1,35,1, , ,3,60A,1133,1136,1124,1121 ALLSEL,ALL*DO,I,61,64,1A,I,I+1,I+61,I+60*ENDDO*DO,I,89,91,1A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,68,71,1 A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,109,112,1 A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,116,119,1 A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,61,97,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDO*DO,I,65,77,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDO*DO,I,68,80,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDO*DO,I,72,108,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDOAGEN,17,632,662,1, , ,3,60AATT,2,2,2 ! 定义楼层板及外墙单元属性、材料属性及实常数AESIZE,ALL,2 ! 指定面单元的大小AMESH,ALL ! 划分面单元ASEL,U, , ,ALL ! 去掉楼层板及外墙的面元素A,41,44,1124,1121AATT,1,3,2AESIZE,ALL,2AMESH,ALLASEL,U,MAT,,1A,41,53,1133,1121A,44,56,1136,1124AATT,1,3,2 ! 定义筒体单元属性、材料属性及实常数AESIZE,ALL,1.5AMESH,ALLNUMMRG,ALL, , , ,LOW ! 合并重复节点单元，编号取较小者NUMCMP,ALL ! 压缩节点单元等编号ALLSEL,ALL/SOLUNSEL,S,LOC,Z,-1,0 ! 选择框架柱和筒体与地面接触的所有节点D,ALL, , , , , ,ALL, , , , , ! 对框架柱和筒体与地面接触的所有节点施加约束ACEL,0,0,9.81 ! 施加重力场*DIM,TJX,ARRAY,2,50,0 ! 定义地震波数据矩阵*DIM,TJY,ARRAY,2,50,0*CREATE,ANSUITMP ! 创建地震波数据表*VREAD,TJX(1,1),’TJX’,’TXT’,’’,50 ! 读入地震波数据文件（E9.3，E11.3）*END/INPUT,ANSUITMP*CREATE,ANSUITMP*VREAD,TJY(1,1),’TJY’,’TXT’,’’,50 ! 读入地震波数据文件（E9.3，E11.3）*END/INPUT,ANSUITMPANTYPE,4 ! 指定分析类型*DO,T,1,50,1TIME,0.1*TKBC,0NSUB,10ACEL,TJX(2,T),TJY(2,T) ! 施加横向、竖向加速度NSEL,ALLSOLVE*ENDDO/POST26NSOL,2,2,U,X,UX_NODE2 ! 创建最底层节点在X方向的位移变量STORE,MERGE ! 存储最底层节点在X方向的位移变量NSOL,3,2,U,Y,UY_NODE2STORE,MERGENSOL,8,2,U,Z,UZ_NODE2STORE,MERGENSOL,4,35,U,X,UX_NODE35STORE,MERGENSOL,5,35,U,Y,UY_NODE35STORE,MERGENSOL,9,35,U,Z,UZ_NODE35STORE,MERGENSOL,6,70,U,X,UX_NODE70STORE,MERGENSOL,7,70,U,Y,UY_NODE70STORE,MERGENSOL,10,70,U,Z,UZ_NODE70STORE,MERGEXV AR,1PLV AR,2,4,6 ! 显示第3层节点在X方向的瞬态响应XV AR,1PLV AR,3,5,7 ! 显示第3层节点在Y方向的瞬态响应XV AR,1PLV AR,8,9,10 ! 显示第3层节点在Z方向的瞬态响应声明：本套资料由本人总结概括，如果您在使用过程中发现本套资料有不当或错误之处请联系本人。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

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。

(6) 继续给Material Model Number 1添加Density属性，输进密度为7800。

(7) 继续给Material Model Number 1添加Damping属性，采用参数化建模，输进阻尼类型为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，进进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) 通过实参数输进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窗口中输进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题目，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，但是输进的质量数值为1.2E2, 1.2E2(11) 完成以上工作就完成了模型的基本数据预备，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，依次输进关键点编号和坐标：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先容。

(13) 完成关键点输进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，进进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后输进关键点6作为截面方向控制点。

(15) 在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Meshing->Size Cntrls-> ManualSize-> Lines-> Picked Lines，在Element Sizes on Picked Lines窗口中设定NDIV No. of element divisions 为3，即将每条直线分为3段(16) 在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Meshing->Mesh->Lines，选择所有的直线，完成直线的网格划分。

(17) 为了便于后面操纵，将网格划分后的单元和节点编号进行适当的清理。

在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Numbering Ctrls->Merge Items，在Merge Coincident or Equivalently Defined Items 窗口中选择All，清理所有重复的元素。

同样选择Numbering Ctrls->Compress Number菜单，在Compress Number中选择All，对节点和单元进行重新编号。

(18) 下面建立集中质量单元，采取直接输进单元的方法建立。

在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Modeling->Create->Elements->Elem Attributes，在Element Attributes中设定单元类型编号为2 MASS 21，材料编号任意，实参数编号为1。

如图所示(19) 在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Modeling->Create->Elements->Auto Numbered->Thru Nodes，选择节点2，建立第一个集中质量。

(20) 再次进进第18步Element Attributes窗口，设定实参数(Real constant set number)为2。

(21) 重复19步，选择节点8，14，20，建立其他的三个集中质量单元。

(22) 到此完成所有建模工作，下面开始进行结构分析(23) 进进ANSYS主菜单中Solution功能模块，选择Solution->Define Loads->Apply->Structural->Displacement->On Nodes，选择节点1，设定约束所有的自由度。

港台化妆品(24) 首先做一次静力分析，选择ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->New Analysis，设定分析类型为Static(25) 选择ANSYS主菜单Solution->Solve->Current LS选项，进行一次静力分析(26) 分析完后，下面进行模态分析，在ANSYS主菜单中选择Solution->Analysis Type->New Analysis，选择分析类型为Model(27) 在ANSYS主菜单中选择Solution->Analysis Type->Analysis Options，输进模态分析方法为子空间法(Subspace)，求解8阶模态，同时需要作模态扩展，扩展的模态为8阶，并计算单元应力和应变，输进窗口如图(28) 再次选择ANSYS主菜单Solution->Solve->Current LS，计算当前题目(29) 这时，假如需要看结果，可以进进后处理模块，即ANSYS主菜单General Postproc，可以看到计算的各阶频率和振型。

(30) 完成结构自振分析后，下面就可以进行反应谱分析(31) 进进ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->New Analysis，选择分析类型为Spectrum。

(32) 在ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->Analysis Options中，选择谱分析的类型为单点输进(Sing-pt resp)(33) 在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Loads->Load Step Opts-> Time/Frequenc-> Damping，输进所有的阻尼为DAMPRATIO，如图所示(34) 下面需要定义地震的反应谱。

我国规范给定的是基于加速度的反应谱。

在ANSYS主菜单中选择Solution-> Load Step Opts->Spectrum->Single Point->Settings，设定反应谱类型为地震加速度，放大系数为1，输进方向为X方向（1，0，0）。

(35) 接下来开始输进地震反应谱。

这里输进的反应谱按7度多遇地震，取地震影响系数为0.08，第一组，III类场地，卓越周期Tg=0.45s。

值得留意的是，我国规范给的反应谱横坐标是周期，ANSYS定义的反应谱横坐标是频率，应该留意上述区别。

选择ANSYS主菜单Solution-> Load Step Opts->Spectrum->Single Point->Freq Table，输进频率反应谱Freq1~Freq12为0.167, 0.25, 0.333, 0., 0.5, 0.667, 1, 1.25, 1.667, 2.222, 10, , 如图(36) 选择ANSYS主菜单Solution-> Load Step Opts->Spectrum->Single Point->Spectr Values，输进对应的反应谱数值依次如下：(37) 最后选择ANSYS主菜单Solution-> Load Step Opts->Spectrum->Single Point->Mode Combine，设定振型组合方式为SRSS法，如图所示(38) 选择ANSYS主菜单Solution->Solve->Current LS，计算反应谱结果(39) 进进ANSYS主菜单后处理模块General Postproc，在ANSYS窗口顶部菜单选择File->Read input from，选择文件后缀名为*.mcom的文件(40) 进进ANSYS主菜单General Postproc->Plot Results->Deformed Shapes，选择绘制变形后外形和结构外形，得到地震反应谱分析的结构变形如图(41) 最后我们来进行地震时程分析，进行地震时程分析以前，首先要有一个地震时程记录，本例子给定的地震时程记录总长20秒，记录点间隔0.02s，共有1001个记录点。