ansys隧道地震动力响应分析
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。
基于ANSYS的隧道减震措施及分析
减 震是 一 种 新 型 的抗 震 防灾 技 术 ， 要有 二 种 主 方法。第 １ 种是通过改变隧道本身的性能（ 刚度 、 质 量、 强度 、 阻尼 等 ） 减轻 隧道 衬砌 的 内力 ， ２种 方 来 第
法 是在隧 道衬砌 和地 层 之 间设 置 减 震 层 ， 过 减 震 通
层将衬 砌 与 围岩 介 质 隔 开 ， 使地 层 的变 形 难 以 传 递
ｂ 衬砌ＩＨ ： 力 固层 ３Ｏ ．ｍ 图 ２ 隧道加 固层 、 减震层计算模型
Ｃ衬砌。 ： 减震层 ０ ２ ．ｍ
２ Ｅ ．ｅ ｔ ＬＣ ｎｒ ｏ地震 波作 用 下加 固层 、
减震 层 的减震 性 能分 析
２ １ 同种加 固材料 、 同加固层厚度 的比较 ． 不
从 图 ３可 以看 出 ， 与无 加 固层 时 相 比 ， 用第 １ 采 种加 固材料 ，．ｍ厚 的加 固层 使衬 砌应 力极 值 由加 １５ 固前 的 ２ ３ Ｍ ａ 小 到 ２ ２ ＭＰ ， 不 设 加 固层 时 ．３ Ｐ 减 ．６ ａ 为
表 １ 减 震 层 和 加 固 层材 料 的 物理 力学 性 能 参 数
ｓ ｌ）在计算 时 ， ２叫 ， ＿ ｌ 只考 虑输 入 水平 方 向的地 震 加 速
度。
减震层 和加 固层 材 料 的 物 理 力学 性 能 见 表 １ ，
有 限元计算 模型 见 图 ２ 。
ａ衬 砌功Ⅱ ： 固层 １５ ．ｍ
消震 减 震 、 震 减震 、 动 减震 、 隔 被 主动 减 震 。抗 震 是
种途 径是 注浆 加 固隧道 衬砌 一定 范 围 内的围岩从
而改变 围岩 材料 的指 标 ， 二 种 方 法在 隧 道 施 工 中 这 都 能够 实现 。
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的高层框架结构地震响应分析
基于ANS Y S的高层框架结构地震响应分析母恩喜,陈国平(西南科技大学,四川绵阳611002) 【摘 要】 运用大型通用有限元软件ANSYS,采用其自带的APD L语言进行三维框架结构建模,对一18层框架混凝土结构进行了抗震性能的计算分析,包括模态分析,时程分析,以及结构在地震作用下的变形和随地震波的内力响应情况等。
【关键词】 框架结构; ANSYS; APD L; 地震波; 地震响应; 时程分析 【中图分类号】 T U35211+2 【文献标识码】 A 目前框架结构仍然是最常见的结构形式,对其进行研究分析还有一定的现实意义。
现在广泛应用的专业结构设计软件,采用了过多的假定,计算结果往往误差偏大。
对于一些重要的建筑,可能会有严重的危害,这已经引起了设计人员广泛的关注,有些重要的建筑会要求用有限元软件进行计算分析。
ANSY S作为大型通用有限元软件,已经在很多领域广泛应用了,但对于结构设计的一线人员用得还不多。
本文就尝试用ANSYS对常见的高层框架混凝土结构进行分析。
1 工程概况 本文计算的为一框架-筒体结构,层高3m,总18层,结构总高度54m,其平面布置如图1,结构模型参数见表1。
图1 结构平面示意表1 结构模型参数构件截面尺寸(m)混凝土强度等级弹性模量E(MPa)框架柱111×111C403125×104外环梁014×016C403125×104内框架梁015×018C403125×104次梁013×015C403125×104筒体墙肢013C403125×104楼层面板012C303100×104外围墙体012C303100×1042 有限元建模及模态分析211 单元介绍梁柱选用BE AM188,墙、板选用SHE LL63。
BE A M188:该单元是建立在Ti m oshenk o梁分析理论基础上的,计入了剪切效应和大变形效应,故可以考虑剪切变形和翘曲,同时也支持大转动和大应变等非线性,而且可以直接显示梁截面上的应力和变形,适合于从细长到中等粗短的梁结构。
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。
隧道结构的地震响应分析与抗震设计
隧道结构的地震响应分析与抗震设计地震是一种自然灾害，其对隧道结构的影响可能导致灾害性破坏。
因此，在隧道设计中，进行地震响应分析和抗震设计是非常重要的环节。
本文将从地震响应分析和抗震设计两个方面进行探讨。
地震响应分析地震响应分析是通过建立模型，模拟地震作用下隧道结构的响应，从而评估其受力和变形情况。
地震响应分析可分为静力分析和动力分析两种方法。
静力分析是指在地震作用下，假定地震为静力作用，即当地震波通过隧道区域时，结构处于静态平衡状态。
通过对地震波的荷载进行计算，可以确定隧道结构在地震作用下的受力情况。
动力分析是指在地震作用下，考虑结构的动态特性和地震波的动态响应。
动力分析通常分为模态分析和时程分析两种方法。
模态分析通过计算结构的固有频率和振型，得到结构的模态响应，进而评估结构的地震响应。
时程分析则考虑地震波的时程特性，通过求解结构的运动方程，得到结构在时间上的响应。
这两种方法在不同的情况下可互相补充使用，以提高地震响应分析的准确性。
抗震设计抗震设计是指在地震响应分析的基础上，根据结构的受力和变形情况，设计合适的结构措施来提高隧道结构的抗震能力。
首先，合理的结构布置是抗震设计的基础。
隧道结构应采取合理的线形和断面形式，以提高结构的整体稳定性。
另外，隧道结构的承载能力应能适应地震荷载的作用。
其次，对于刚性结构，应采用合适的支撑措施来提高结构的刚度。
例如，可以在隧道内设置横向支撑墙或拉杆等。
对于柔性结构，应采用适当的偏心支撑措施，以提高结构的耗能能力。
此外，隧道结构的材料选择和施工工艺也对抗震能力有着重要影响。
应选用具有较好抗震性能的材料，如高强度混凝土和钢材。
在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，确保结构的质量。
最后，结构的监测和维修也是抗震设计的重要环节。
通过定期监测结构的变形和破坏情况，及时采取维修措施，提高结构的抗震能力和使用寿命。
总结综上所述，地震响应分析和抗震设计对隧道结构的安全性和稳定性具有重要意义。
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FINISN
/CLEAR
/PREP7
!创建几何模型
K,1,0,2.7388794
K,2,-2.0711036,1.7033277 K,3,-2.6388794,0
K,4,-2.3359835,-1.9455903 K,5,-1.6736199,-2.6205221 K,6,0,-2.8972106
K,1000,,,
LARC,1,2,1000,2.589 LARC,2,3,1000,2.839 LARC,3,4,1000,6.4 LARC,4,5,1000,1.05 LARC,5,6,1000,5.2 LSYMM,X,ALL NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL LCOMB,1,2
LCOMB,6,7 NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL LCOMB,3,4
LCOMB,7,8 NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL LCOMB,2,3
LCOMB,5,6 NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL
AL,ALL
BLC4,-36,-69,72,84 ASBA,2,1,,,KEEP NUMCMP,ALL
!切分
ASEL,S,,,2 WPROTA,,,90
ASBW,ALL WPOFFS,,,6
ASBW,ALL WPOFFS,,,-12
ASBW,ALL WPCSYS,-1
ASBW,ALL
WPOFFS,,,6
ASBW,ALL
WPOFFS,,,-12
ASBW,ALL
WPCSYS,-1
ALLS
NUMMRG,ALL
NUMCMP,ALL
!定义材料属性
*SET,TH1,0.3
ET,1,BEAM3
ET,2,PLANE42
KEYOPT,2,3,2
R,1,TH1,TH1*TH1*TH1/12,TH1,,
MP,EX,1,31E9
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,2500
MP,EX,2,1.40E8!IV级围岩物理力学参数MP,PRXY,2,0.3
MP,DENS,2,2049
TB,DP,2
TBDATA,1,3.4E4,30
!赋予属性
LSEL,S,,,1,4
LATT,1,1,1
ASEL,ALL
AATT,2,,2
!隧道周围划分网格
LSEL,S,,,1,3,2
LESIZE,ALL,,,8
LSEL,S,,,2,4,2
LESIZE,ALL,,,8
LSEL,S,,,1,4
LMESH,ALL
LSEL,S,,,24,25
LSEL,A,,,35
LSEL,A,,,44
LESIZE,ALL,,,8,3
LSEL,S,,,29,30
LESIZE,ALL,,,4
LSEL,A,,,32,34,2
LSEL,S,,,38,39 LSEL,A,,,41,43,2 LESIZE,ALL,,,4 ASEL,S,,,1 AMESH,ALL ALLS
AMAP,16,1,29,19,2 AMAP,17,4,17,29,1 AMAP,12,3,24,19,2 AMAP,13,4,17,24,3 LSEL,S,,,15 LSEL,A,,,18 LESIZE,ALL,,,4 LSEL,S,,,16 LSEL,A,,,19 LESIZE,ALL,,,4 LSEL,S,,,12 LSEL,A,,,13 LSEL,A,,,23 LSEL,A,,,27 LSEL,A,,,36 LESIZE,ALL,,,20 LSEL,S,,,5 LSEL,A,,,7 LSEL,A,,,11 LSEL,A,,,14 LSEL,A,,,20 LESIZE,ALL,,,20 LSEL,S,,,9,10 LSEL,A,,,37 LSEL,A,,,21,22 LESIZE,ALL,,,6 LSEL,S,,,42 LSEL,A,,,40 LESIZE,ALL,,,4 LSEL,S,,,33 LSEL,A,,,31 LESIZE,ALL,,,4 LSEL,S,,,17 LSEL,A,,,26 LSEL,A,,,28 LSEL,A,,,8 LSEL,A,,,6
ALLS
ASEL,U,,,1
ASEL,U,,,12,13
ASEL,U,,,16,17
AMESH,ALL
ALLS
ACEL,,9.8
ASEL,S,,,1
ESLA,S
EKILL,ALL
ALLS
!2,施加边界条件
NSEL,S,LOC,X,-36
D,ALL,UY,0
NSEL,S,LOC,X,36
D,ALL,UY,0
NSEL,S,LOC,Y,-69
D,ALL,ALL
ALLS
!3,读入加速度时程
!施加水平地震荷载，命令流如下：
!先把SHUIPING.TXT的EI-CENTRO波水平方向加速度时程文件放在E:\盘中即工作目录下ALLS
*DIM,SHUIPING,ARRAY,2,1000,0,,,
*CREATE,ANSUITMP
*VREAD,SHUIPING(1,1),'SHUIPING','txt','E:\',1000,,,,
(E9.3,E11.3)
*END
/INPUT,ANSUITMP
!6.7.5加载与求解
!模型建立的施加水平加速度荷载完毕后，进行计算求解分析，命令流如下：
/SOLU
ANTYPE,4
TRNOPT,FULL
LUMPM,0
*DO,T,1,75,1
TIME,0.02*T
KBC,1
ACEL,SHUIPING(2,T)
ALPHAD,0.069
BETAD,0.035
SOLVE
*ENDDO
*DO,T,76,150,1
TIME,0.02*T
KBC,1
NSUB,50
ACEL,SHUIPING(2,T)
ALPHAD,0.069
BETAD,0.035
SOLVE
*ENDDO
*DO,T,151,750,1
TIME,0.02*T
KBC,1
NSUB,600
ACEL,SHUIPING(2,T)
ALPHAD,0.069
BETAD,0.035
SOLVE
*ENDDO
FINISH
!6.7.6结果分析
!地表中点竖向位移，速度及加速度分析/POST26
/AXLAB,Y,UY
NSOL,2,2811,U,Y,UY_2
PRV AR,2
PLV AR,2
/AXLAB,Y,VY
DERIV,3,2,1,,,,,1
PLV AR,3
PRV AR,3
/AXLAB,Y,AY
DERIV,4,3,1,,,,,1
PLV AR,4
PRV AR,4
!地表中点竖向位移，速度及加速度分析/POST26
/AXLAB,Y,UX
NSOL,2,2811,U,X,UX_2
PLV AR,2
/AXLAB,Y,VX DERIV,3,2,1,,,,,1 PLV AR,3
PRV AR,3
/AXLAB,Y,AX DERIV,4,3,1,,,,,1 PLV AR,4
PRV AR,4。