ABAQUS地震反应谱分析
ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析
ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析D才建好的ac加速度，OK。
7、MeshSeed Part Instance；Assign Mesh Controls：Quard，Free，Advancing front；Assign Element Type：Standard，Linear，Reduced Integration，壳单元S4R；Mesh Part；最后Verify Mesh检查网格是否错误。
8、JobCreate Job；Write Input（输出inp文件）,Submit；打开Monitor观察是否有错误、警报；点击Result进入可视化窗口Visualization。
9、VisualizationResult，Step/Frame分析步/帧，查看各时程变形情况；Tools，XY Data，Create,ODB field output，plot顶层楼板位移时程曲线，各层楼板加速度时程曲线，各层楼板位移曲线。
10、数据后处理在Visualization，XY Data Manager中点击Edit，输出各层楼板位移数据到Excel中，利用Excel：相邻两层的位移作差后得到层间相对位移，画出以Time为横轴、层间相对位移为纵轴画出各层层间位移时程曲线；然后层间相对位移除以层高得到层间位移角，画出以Time为横轴、层间位移角为纵轴画出各层层间位移角时程曲线。
四、结果展示钢框架内力云图1钢框架内力云图2钢框架内力云图3顶层楼板位移时程曲线底端加速度时程曲线一层楼板加速度时程曲线二层楼板加速度时程曲线三层楼板加速度时程曲线四层楼板加速度时程曲线五层楼板加速度时程曲线顶层楼板加速度时程曲线底端与一层楼板层间位移一层与二层楼板层间位移二层与三层楼板层间位移三层与四层楼板层间位移四层与五层楼板层间位移五层与顶层楼板层间位移底端与一层楼板层间位移角一层与二层楼板层间位移角二层与三层楼板层间位移角三层与四层楼板层间位移角四层与五层楼板层间位移角五层与六层楼板层间位移角五、总结与分析通过分析数据：①该钢框架模型顶层楼板最大位移发生在9.904615s时，值为0.521279；根据《钢结构设计规范》:多层框架结构柱顶位移H/500，对于该模型为18m/500=0.036m，顶层楼板最大位移超出规范要求。
地震反应分析
结构地震反应分析结构地震反应分析的主要工作是首先将结构简化成力学分析模型，然后输入地震作用，计算模拟结构的反应行为，包括内力和变形反应时程或最大值。
其目的是为结构抗震设计提供必要的数据资料；或为抗震安全鉴定和拟定抗震加固方案提供参考依据；或为研究结构破坏机理提供基本手段，从而改善设计，提高结构的抗震性能。
结构地震反应取决于地震动输入特性和结构特性。
随着人们对地震动特性和结构特性的了解越来越多，特别是技术手段越来越先进，结构地震反应分析方法也跟着有了飞跃的发展。
结构抗震分析方法的发展大体上可分为三个阶段，即静力法、拟静力法（通常指反应谱方法）和动力法阶段。
静力法是20世纪初首先在日本发展起来的。
该方法将结构物看成是刚体，并刚接于地面。
这样，结构在最大水平加速度绝对值为max a 的地面运动激励下，受到的最大水平作用力P （即最大惯性力）为kW A gW P ==max 其中，W 是结构物的重量，k 是地面最大水平加速度绝对值max A 与重力加速度g 之比，称为地震系数。
在当时人们对地面运动的频谱和卓越周期的了解还不够多，以及房屋多为低层建筑的情况下，应用上述地震荷载计算公式于抗震设计还是可以的。
但是，随着地震资料的积累和城市与工业建设的发展，使人们认识到作为静力法基础的刚性结构假定已明显地远离实际情况，于是考虑结构物的弹性性质、阻尼性质及相应动力特性的反应谱方法便发展起来了。
反应谱方法出现在20世纪40年代。
美国的一些学者在取得了一部分强震地面运动记录之后，考虑地震动特性与结构动力特性共同对结构地震反应产生决定性影响的这一事实，提出了反应谱概念和相应的设计计算方法。
这一方法有动力法的内容，却具静力法的形式，故可称之为拟静力法。
该方法对结构地震反应分析产生巨大影响，至今仍是结构抗震设计的主要计算方法。
尽管反应谱方法取得的进步是实质性的，但它的应用还是受到一些限制，如原则上只能用于线性结构体系；不能真实反映复杂结构体系的动力放大作用。
ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例
ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例(在原反应谱模型上修改)问题描述:悬臂柱高12m,工字型截面(图1),密度7800kg/m3,EX=2、1e11Pa,泊松比0、3,所有振型的阻尼比为2%,在3m高处有一集中质量160kg,在6m、9m、12m处分别有120kg的集中质量。
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。
图1 计算对象第一部分:反应谱法几点说明:λ本例建模过程使用CAE;λ添加反应谱必须在inp中加关键词实现,CAE不支持反应谱;λ *Spectrum不可以在keyword editor中添加,keyword editor不支持此关键词读入。
λ ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。
操作过程为:(1)打开ABAQUS/CAE,点击create model database。
(2)进入Part模块,点击create part,命名为column,3D、deformation、wire。
continue(3) Create lines,在分别输入0,0回车;0,3回车;0,6回车;0,9回车;0,12回车。
(4)进入property模块,create material,name:steel,general-->>density,mass density:7800mechanical-->>elasticity-->>elastic,young‘s modulus:2、1e11,poisson’s ratio:0、3、(5) Create section,name:Section-1,category:beam,type:beam,Continuecreate profile, name:Profile-1, shape:I,按图1尺寸输入界面尺寸,ok。
abaqus 地下结构抗震 反应位移法
Abaqus 地下结构抗震反应位移法一、引言地下结构的抗震设计一直是工程领域的热门话题，地下结构在地震作用下可能受到严重破坏，因此需要对其进行抗震设计和分析。
而其中的反应位移法在地下结构的抗震分析中得到了广泛的应用，Abaqus 软件作为一款强大的有限元分析工具，在地下结构抗震反应位移法中也具有很高的应用价值。
本文将对Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中的应用进行系统的介绍。
二、地下结构抗震分析的重要性1. 地下结构在工程领域中的重要性地下结构作为现代城市建设的重要组成部分，在城市的供水、供热、排水、交通、防护等方面都发挥着重要作用。
而地下结构在地震作用下的破坏可能会给城市的安全和稳定带来严重影响，因此对地下结构进行抗震分析和设计具有重要意义。
2. 抗震分析的必要性地震是一种常见的自然灾害，具有突发性和破坏性。
地震作用下地下结构可能受到严重的破坏，因此需要进行抗震分析和设计来保证地下结构在地震作用下的安全性。
三、Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中的应用1. 地下结构抗震分析的基本原理地下结构抗震分析主要是研究地下结构在地震作用下的受力和变形情况，通过分析地下结构的地震响应，评估地下结构的抗震性能。
在地下结构抗震分析中，反应位移法是一种常用的分析方法，它是通过建立地下结构的受力平衡方程和动力平衡方程，利用结构的刚度矩阵和地震激励谱，计算地下结构在地震作用下的位移响应。
2. Abaqus软件在地下结构抗震分析中的优势Abaqus软件作为一款强大的有限元分析工具，具有很高的分析精度和计算效率，在地下结构抗震分析中具有很强的应用价值。
Abaqus 软件可以实现地下结构的三维动力分析，在考虑地震激励的情况下，计算地下结构在地震作用下的动力响应。
3. Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中的具体应用Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中具体包括以下几个方面的应用：（1）建立地下结构的有限元模型。
ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例
时程分析法计算地震反应的简单实例时程分析法计算地震反应的简单实例（在原反应谱模型上修改）问题描述：悬臂柱高12m，工字型截面（图1），密度78003，2.1e11，泊松比0.3，所有振型的阻尼比为2%，在3m高处有一集中质量160，在6m、9m、12m处分别有120的集中质量。
反应谱按7度多遇地震，取地震影响系数为0.08，第一组，类场地，卓越周期0.45s。
图1 计算对象第一部分：反应谱法几点说明：本例建模过程使用；添加反应谱必须在中加关键词实现，不支持反应谱；*不可以在中添加，不支持此关键词读入。
的反应谱法计算过程以及后处理要比方便的多。
操作过程为：（1）打开，点击。
（2）进入模块，点击，命名为，3D、、。
（3），在分别输入0，0回车；0，3回车；0，6回车；0，9回车；0，12回车。
（4）进入模块，，：，>>，：7800>>>>，‘s ：2.1e11，’s ：0.3.（5），：1，：，：,, : 1, ,按图1尺寸输入界面尺寸，。
在选择I，选择。
（6），选择全部，，弹出的对话框选择：1，。
（7），选择全部，默认值确定。
（8） >> ，在弹出的对话框里勾选，，以可视化梁截面形状。
（9）添加集中质量，>>>>，：1，：，，选择（0，3）位置点，：160，。
，：2，：，，选择0，6；0，9；0，12位置点（按多选），，：120，，。
（10） >> ，选（），。
（11） >> ，：1，选，在选项卡中，选择频率提取方法，本例选用法，，选，输入10。
再，，：2，选，在选项卡中，选择单向，选择（）法，：(反应谱的，后面再中添加)，方向余弦（0，0，1），：1.进入选项卡，阻尼使用直接模态（），勾选，：1，：8，：0.02。
（12）进入模块，>> ，：，选择，选择，选择，选择0，0点，，勾选u13所有6个自由度。
ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析
ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析首先，我们需要建立结构的有限元模型。
钢框架结构主要由柱、梁、节点和连接件组成，我们需要根据实际情况进行建模。
在ABAQUS中，我们可以使用节点（节点）和单元（单元）建立结构模型。
其次，我们需要定义结构的材料特性。
在钢框架结构中，材料的弹性模量（E）和泊松比（ν）是两个重要参数。
根据实际材料的特性，我们可以在ABAQUS中定义这些参数。
接下来，我们需要定义结构的边界条件。
抗震仿真分析通常需要在地震力作用下进行，我们需要定义结构的固定支撑条件，以模拟垂直方向上的地震力。
在ABAQUS中，我们可以将结构的底部或其他特定地方固定支撑。
然后，我们需要定义地震载荷。
地震力通常由地震加速度谱表示，在ABAQUS中，我们可以通过载荷定义来输入这些数据。
根据地震保护设计准则，我们可以计算出地震力对结构的作用。
在进行抗震仿真分析之前，我们还需要进行网格划分和网格优化。
钢框架结构通常具有较高的刚度和复杂的形状，我们需要根据结构的实际情况进行网格划分，并使用ABAQUS的网格优化工具来确保网格质量。
最后，我们可以进行抗震仿真分析。
在此过程中，我们可以将地震载荷应用于结构，并模拟结构在地震力作用下的响应。
ABAQUS可以计算出结构的位移、应力和变形等参数，并可生成相应的结果报告。
总结起来，ABAQUS是一种强大的有限元分析工具，可以用于钢框架结构的抗震仿真分析。
通过建立模型、定义材料特性、边界条件和地震载荷，进行网格划分和网格优化，并进行仿真分析，我们可以获取结构在地震力作用下的响应情况，评估结构的抗震性能，并指导实际工程设计。
ABAQUS软件在基于性能的地震时程分析上的应用
ABAQUS软件在基于性能的地震时程分析上的应用一、本文概述随着科技的发展和工程需求的提升，基于性能的地震时程分析（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）已成为结构工程领域的研究热点。
在这种分析方法中，结构的抗震性能不再仅通过传统的承载能力来评估，而是更多地关注结构在地震作用下的实际表现，如变形、耗能等。
这为结构设计和抗震评估提供了新的视角和更高的要求。
ABAQUS软件作为一款功能强大的有限元分析软件，能够模拟结构在各种复杂工况下的力学行为，因此在基于性能的地震时程分析中得到了广泛应用。
本文旨在探讨ABAQUS软件在PBEE中的应用，介绍其基本原理、分析流程、关键技术及实际案例。
通过对ABAQUS软件在地震时程分析中的具体实践进行详细阐述，期望能为工程师和研究人员提供有益的参考和启示，推动基于性能的地震工程研究的深入发展。
二、ABAQUS软件简介ABAQUS是一款功能强大的工程模拟软件，广泛应用于各种工程领域的复杂问题求解，包括结构力学、流体动力学、热力学、电磁学等。
其强大的分析能力主要源于其丰富的材料模型库、精确的求解器以及灵活的用户界面。
ABAQUS以其高度的精确性和可靠性，在科研和工程实践中得到了广泛应用。
在结构工程领域，ABAQUS提供了丰富的单元类型和材料模型，可以满足从简单线性问题到复杂非线性问题的模拟需求。
其中，ABAQUS/Standard模块用于处理一般的线性和非线性问题，而ABAQUS/Explicit模块则特别适用于处理涉及冲击、爆炸等高度非线性动力学问题。
ABAQUS还提供了丰富的接触和连接类型，可以模拟各种复杂的结构连接形式。
在地震工程领域，ABAQUS的动力学分析能力尤为突出。
它不仅可以进行模态分析、反应谱分析等线性动力学分析，还可以进行直接积分法等非线性动力学分析。
这使得ABAQUS能够准确模拟地震波在结构中的传播过程，以及结构在地震作用下的动力响应。
abaqus中地动态分析报告方法
ABAQUS线性动态分析如果你只对结构承受载荷后的长期响应感兴趣，静力分析（static analysis）是足够的。
然而，如果加载时间很短（例如在地震中）或者如果载荷在性质上是动态的（例如来自旋转机械的荷载），你就必须采用动态分析（dynamic analysis）。
本章将讨论应用ABAQUS/Standard进行线性动态分析；关于应用ABAQUS/Explicit进行非线性动态分析的讨论，请参阅第9章“非线性显式动态分析”。
7.1 引言动态模拟是将惯性力包含在动力学平衡方程中：其中M结构的质量。
u结构的加速度。
I在结构中的内力。
P 所施加的外力。
在上面公式中的表述是牛顿第二运动定律（F = ma）。
在静态和动态分析之间最主要的区别是在平衡方程中包含了惯性力（M u）。
在两类模拟之间的另一个区别在于内力I的定义。
在静态分析中，内力仅由结构的变形引起；而在动态分析中，内力包括源于运动（例如阻尼）和结构的变形的贡献。
7.1.1 固有频率和模态最简单的动态问题是在弹簧上的质量自由振动，如图7-1所示。
图7–1 质量－弹簧系统在弹簧中的内力给出为ku ，所以它的动态运动方程为这个质量－弹簧系统的固有频率（natral frequency ）（单位是弧度/秒（rad/s ））给出为ω=如果质量块被移动后再释放，它将以这个频率振动。
若以此频率施加一个动态外力，位移的幅度将剧烈增加，这种现象即所谓的共振。
实际结构具有大量的固有频率。
因此在设计结构时，非常重要的是避免使可能的载荷频率过分接近于固有频率。
通过考虑非加载结构（在动平衡方程中令0P =）的动态响应可以确定固有频率。
则运动方程变为对于无阻尼系统，I Ku =，因此有这个方程的解具有形式为t i e u ωφ=将此式代入运动方程，得到了特征值（eigenvalue ）问题其中2λω=。
该系统具有n 个特征值，其中n 是在有限元模型中的自由度数目。
记j λ是第j 个特征值；它的平方根j ω是结构的第j 阶模态的固有频率（natural frequency ），而j φ是相应的第j 阶特征向量（eigenvector ）。
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ABAQUS反应谱法计算地震反应的简单实例
Fan.hj
2010年4月4日
清明小长假，琢磨了下ABAQUS如何进行地震反应谱计算。
现通过一小算例说明。
问题描述：
（本例的问题引用《有限元法及其应用》一书中陆新征博士ANSYS算例的问题）
悬臂柱高12m，工字型截面（图1），密度7800kg/m3，EX=2.1e11Pa，泊松比0.3，所有振型的阻尼比为2%，在3m高处有一集中质量160kg，在6m、9m、12m处分别有120kg的集中质量。
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。
图1 计算对象
几点说明：
●本例建模过程使用CAE；
●添加反应谱必须在inp中加关键词实现，CAE不支持反应谱；
●*Spectrum不可以在keyword editor中添加，keyword editor不支持此关键词读入；
●ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。
操作过程为：
（1）打开ABAQUS/CAE，点击create model database。
（2）进入Part模块，点击create part，命名为column，3D、deformation、wire。
OK （3）Create lines：connected，分别输入0，0；0，3；0，6；0，9；0，12。
OK。
退出sketch。
（4）进入property模块，create material，name：steel，general-->>density，mass density：7800，mechanical-->>elasticity-->>elastic，young‘s modulus：2.1e11，poisson’s ratio：
0.3.OK
（5）Create section，name：I，category：beam，type：beam, Continue, create profile, name:I, shape:I, 按图1尺寸输入界面尺寸，ok。
在profile name选择I，material name 选择steel。
Ok。
（6）Assign section，选择全部，done，弹出的对话框选择section：I，Ok。
（7）Assign beam orientation，选择全部，默认值，OK。
（8）View-->>part display options，在弹出的对话框里勾选，render beam profiles，以可视化梁截面形状。
（9）添加集中质量，Special-->>inertia-->>create，name：mass1，type：point mass/inertia，continue，选择0，3位置点，done，mass：160，ok。
create，name：mass2，type：point mass/inertia，continue，选择0，6；0，9；0，12位置点（按shift多选），done，mass：120，Ok，dismiss。
（10）Assembly-->>instance part，instance type选dependent（mesh on part），Ok。
（11）Step-->>create step，name：step-1，procedure type选freqency，continue，在basic选项卡中，eigensolver选择频率提取方法，本例选用lanczos法，number of eigenvalues request，选value，输入10。
Ok。
再create step，create step，name：step-2，procedure type选response spectrum，continue，在basic选项卡中，excitations选择单向single direction，sumations选择square root of the sum of squares（SRSS）法，use response spectrum：sp(反应谱的name，后面再inp中添加)，方向余弦（0，0，1），scale factor：
1.进入damping选项卡，阻尼使用直接模态（direct modal），勾选direct damping data，
start mode：1，end mode：8，critical damping fraction：0.02。
Ok。
（12）进入load模块，Load-->>create boundary condition，name：fixed，step选择initial，category选择mechanical，types选择displacement/ rotation，continue，选择0，0点，done，勾选u1~ur3所有6个自由度。
Ok。
（13）进入mesh模块，object选择part，点seed edge by number，选择所有杆，done，输入3，done，点assign element type，选择全部杆，done，默认B31，ok。
点mesh part，yes。
（14）进入job模块，name：demo-spc，source：model，continue，默认，Ok。
进入job manager，点击write input，在工作目录生成demo-spc.inp文件。
（15）进入ABAQUS工作目录，使用UltraEdit软件（或其他类似软件）打开demo-spc.inp，*Boundary关键词的后面加如下根据问题叙述确定的反应谱：
*Spectrum,type=acceleration,name=sp
0.1543,0.167,0
0.1915,0.25,0
0.2102,0.333,0
0.2241,0.444,0
0.25,0.5,0
0.3295,0.667,0
0.4843,1,0
0.5987,1.25,0
0.7868,1.667,0
1.0342,
2.222,0
1.0342,10,0
0.3528,10000,0
第一列为加速度，第二列为频率（图2）
图2
保存。
（16）进入job模块，create job，name：spc，source选择input file，input file select：工作目录下的demo-spc.inp，continues，默认，ok，进入job manager，选择spc，submit，计算成功！
（17）点击results进入后处理模块，可以看到最大位移为 3.159cm，这与陆博士讲解的ANSYS结果3.1611cm基本一致。
可以查看工作目录下的spc.dat文件得到详细的频率和模态分析结果（图3～4）
图3
图4。