ansys桥梁的地震响应分析

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ANSYS_地震分析算例

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地震响应分析讨论

ANSYS地震响应分析讨论

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地震反应谱分析实例

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。

基于ANSYS的连续刚构桥地震响应分析

基于ANSYS的连续刚构桥地震响应分析

基于ANSYS的连续刚构桥地震响应分析罗强【摘要】连续刚构桥是山岭重丘区的一种常见桥梁形式,但目前对其抗震性能研究尚少.以某三跨连续刚构桥为例,首先采用ANSYS有限元软件建立桥梁三维实体计算模型,其次分析该连续刚构桥在模拟震动条件下其主跨跨中、墩梁固结处的位移以及加速度响应,基于此分析该连续刚构桥在模拟震动条件下全桥最大的位移响应与内力响应.研究结果表明:连续刚构桥在地震波的影响下,墩梁固结处内力响应较其他位置响应最为明显;就地震波对连续刚构桥影响程度而言,纵桥向地震波影响程度大于竖桥向及横桥向地震波;在连续刚构桥设计施工过程中,建议严格控制墩梁固结处材料选用及施工质量控制,保证桥梁在震动情况下仍处安全状态.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P66-68)【关键词】连续刚构桥;地震响应;有限元分析;三维模型【作者】罗强【作者单位】山西省交通科学研究院,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U442.55连续刚构桥是在T型刚构桥和连续梁桥的基础之上发展起来的一种具有跨越能力大、无大型支座及行车较为舒适的桥梁结构形式。

该种桥型由于其自身特点,常用于激流、大河以及深谷地段。

但目前由于地震频发,且破坏力强大,造成严重的社会经济损失,尤其是地震对大型桥梁带来的损害,其危害程度具有不可预估性。

如何从设计、施工角度有效提高桥梁的质量水平以及抗震能力,同时确保桥梁在使用过程中结构安全性及稳定性,从而保证桥梁受力合理以及外观美观,是大型桥梁建设发展的关键,也是桥梁工作者研究的重点。

本研究为了较好地分析连续刚构桥在地震作用条件下,整桥内力及位移等响应变化情况,通过采用ANSYS有限元命令流将不同向地震波输入模型中进行响应分析,以此分析地震条件下连续刚构桥的力学响应,为连续刚构桥施工、设计提供理论依据。

本文以某三跨连续刚构桥为例,首先采用ANSYS有限元软件建立桥梁三维实体计算模型,其次分析该连续刚构桥在横桥向、竖桥向、纵桥向3种震动状态条件下,其主跨跨中、墩梁固结处的位移以及加速度以及内力响应,为连续刚构桥设计及施工过程中质量控制提供一定的理论依据和技术参考。

基于ANSYS有限元简化模型的斜拉桥地震响应分析

基于ANSYS有限元简化模型的斜拉桥地震响应分析

时 的 内外 温差 。预 应力 张拉 时应进 行 张拉力 和伸 长量
双控 。
角 支点反 力 为零 ; 当支 点 不 平 整 量 分 别 在 4 ml 6 i l和
m 时, m 顶板 底 面 、 面 的实 测 最 大拉 应 力 各达 到 4 0 顶 . MP 。当支点 不平 整 量 >( a 7~8 m 顶板 、 板 横 向 ) m, 底 出现 肉眼 可见裂缝 。因此 为保证 箱梁 端 隔板不 出现 裂 缝 , 留有 一定 的安全 储备 , 并 箱梁 支点 不平 整度 应控 制 在 3m 以 内 , m 施工 阶段 可 限制 在 5 m 以 内。在梁 体 m 存 放 阶段 , 经常 检查支 点不 平整 情况 , 要 出现 超 限及 时
基金项 目: 河北 省 建 设 厅 科 研 项 目( 0 9 1 1 ; 2 0 ,4 )
燕 宏桥 主体 部 分 由 主梁 、 拉 索 和 索 塔 三大 部 分 斜 组成 , 部分 材料参 数 如表 1所示 。
秦 皇 岛市 科 技 研 究 与 发 展 计 划项 目( 09 1 0 4 。 2 00 A 3 ) 作 者 简 介 : 亚 军 (9 4 ) 女 , 宁 铁 岭 人 , 师 , 士研 究 生 。 辛 17 一 , 辽 讲 硕
图 l 燕 宏 桥 结 构 示 意 表 1 材 料 参 数
() b 索塔上 部模 型
( 1桥墩及索塔下部模型 c )
图 2 有 限元 精 细模 型
2 模 型 建 立
关键 词 : 斜拉 桥 简化模 型 有 限分析
地震 响应 A S S N Y
中 图分 类 号 : 4 8 2 文 献 标 识 码 : U 4 .7 A
斜 拉桥 因其结 构 合 理 、 形 美 观 、 价 低 、 工 方 外 造 施 便 等 突出 的优点 而成 为 世 界上 广 泛 采 用 的桥 型 , 这 种桥 在地震 作 用 下 的 响 应 特 性 越 来 越 引 起 人 们 的 关 注 。以燕宏 桥为例 , 行 A S S简 化模 型 的地震 反 进 NY 应 有 限元分 析 , 析结 果 为 斜 拉桥 的抗 震 设 计 和 加 固 分

Ansys悬索拱桥的谐响应及地震响应分析

Ansys悬索拱桥的谐响应及地震响应分析

悬索拱桥的谐响应及地震谱响应分析1、问题描述:悬索拱桥除了承受风载、地震载荷外,更多的面临是车辆载荷的作用。

由于共振引起的桥梁坍塌事故过去和现在都有发生,因此,根据动态分析的结果,对悬索拱桥结构进行直接的动态性能评估具有一定的指导意义。

本文将先进行悬索拱桥的谐响应分析,确定悬索拱桥在单位简谐载荷作用下的结构响应,然后将在桥体侧向加地震谱,确定该桥体的结构响应。

所选悬索拱桥长140m,桥墩高10m,悬索最高点距桥面的距离为20m。

桥面采用混凝土材料,桥身框架采用钢材。

2、建模过程1)定义工作文件名和工作标题设定工作文件名为BRIDGE HARMONIC ANALYSIS,图形标题为BRIDGE HARMONIC ANALYSIS.2)定义单元类型本分析将采用三种单元类型,桥体框架讲使用BEAM4单元,桥面将使用SHELL63单元,悬索将使用LINK10单元。

操作如下:图1 单元类型定义3) 定义单元实常数定义三组实常数。

其中,实常数1针对BEAM4单元,实常数2针对LINK10单元,实常数3针对SHELL63单元。

如下图:图2单元实常数定义4)定义材料参数整体模型采用两种材料:桥身框架采用钢材,弹性模量,泊松比PRXY=0.3,密度DENS=7800kg/;桥面采用混凝土,弹性模量EX=3.0,泊松比PRXY=0.2,密度DENS=。

5)创建关键点由于桥体具有对称性,首先创建单侧的关键点,然后通过平移复制得到另一侧的关键点,所有关键点创建完成后如下图:图3 关键点定义6)创建桥体框架连接相应关键点,建立桥体模型框架结构,结果如下图:图4桥体框架7)创建桥面整个桥面由9块平面组成,创建完成后如下图:图5 桥体几何模型至此,整个悬索拱桥的几何模型已经创建完毕。

8)划分网格根据模型的特点和使用的材料情况,采用人工分网,桥体框架采用BEAM4单元、1号实常数和1号材料,网格大小指定为2,划分网格前需要选定相应的桥体框架直线,桥面上的8根悬索采用L INK10单元、2号实常数和1号材料,网格指定大小为1,桥面采用SHELL63单元、3号实常数和2号材料,网格大小指定为2。

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-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。

基于ANSYS的桁架结构地震响应分析

基于ANSYS的桁架结构地震响应分析

基于ANSYS的桁架结构地震响应分析地震是造成桥梁破坏的重要原因之一。

为降低地震造成的损失,需要对桥梁的地震响应进行相应的分析,使桥梁在设计上满足抗震要求。

80m下承式简支钢桁架桥在铁路工程中被广泛使用。

设某桥跨度为80m,宽度为24m,高度为13m,两侧桥墩为重力式,杆件截面为H型,由两块竖板和一块横板焊接而成,如图1所示,图中1为上下弦杆,2为端斜杆,3为竖杆,4为腹杆。

竖向活载采用铁路标准活载。

1 ANSYS分析方法1.1 谱分析技术谱分析技术是一种将模态分析结果与一个已知的谱联系起来,然后计算模型的位移和应力的分析技术。

主要用于确定结构在随机载荷或时间变化载荷作用下的动力响应,如地震、风载等。

ANSYS的谱分析方法主要有:单点响应谱分析,多点响应谱分析,动力设计分析,功率谱密度分析。

1.2 瞬态动力学分析瞬态动力学分析也称时间历程分析,可以用来分析结构在承受任意的、随时间变化的载荷作用时的动力响应。

有如下三种方法:1)Full法:采用完整的系统矩阵计算瞬态响应,允许有结构非线性特性。

2)Reduced法:采用主自由度及缩减矩阵压缩问题规模,先计算主自由度位移,然后将其扩展到初始的完整自由度上。

3)Mode Superposition法:通过模态分析得到的振型,再乘以参与因子并求和来计算结构的响应。

2建立有限元模型2.1 单元的选择空间结构使用梁单元BEAM188模拟,该三维单元适用于分析细长的梁。

元素基于Timoshenko梁理论,具有扭切变形效果,此元素能很好的应用于线性分析以及大偏转、大应力的非线性分析。

2.2 材料的属性所设计的H型截面杆件,其相关参数如图1所示,并设置E=2.0e+11、μ=0.3、ρ=7850kg/m3。

2.3 建立空间几何模型根据图1所示桁架桥结构,在ANSYS中建立空间有限元模型。

共40個节点,94个单元。

3地震波瞬态分析3.1地震波参数采用El Centro地震波进行模拟分析,其时程曲线如图2所示。

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