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 板厚度 T/mm 梁宽度 B/mm 梁高度 H/mm 梁截面面积 S/mm2 梁惯性矩 IZZ/mm4 梁惯性矩 IYY/mm4 弹性模量 E/GPa 泊松比 密度 Kg/m3 2 3 4 12 16 9 220 0.3 7800 相应谱 频率 0.5 1.0 2.4 3.8 17 18 20 32 位移 1.0 0.5 0.8 0.7 1.0 0.7 0.8 0.3
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。单击对话框中的“OK”按钮，完成对标题名的指定。 2.定义单元类型 1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，将弹出Element Types (单元类型定义)对话框。单击对话框中的“ADD…”按钮，将弹出Library of Element Types (单元类型库)对话框。 2．在左边的滚动框中单击“Structural Shell”，选择结构壳单元类型。在右边的滚动框中单击“Elastic 4node 63”，使其高亮度显示，选择4 节点弹性壳单元。在对话框中单击“APPLY”按钮，完成对这种单元的定义。 3．接着继续在Library of Element Types (单元类型库)对话框的左边滚动框中单击“Structural Beam”，在右边的滚动框中单击“3D elastic 4”，使其高亮度显示，选择3 维弹性梁单元。单击对话框中的“OK”按钮，完成单元定义并关闭Library of Element Types (单元类型库)对话框。单击Element Types (单元类型定义)对话框中的“CLOSE“按钮，关闭对话框中，完成单元类型的定义。 3.定义单元实常数 1．选取菜单途径Main Menu | Preprocessor | Real Constants，将弹出Real Constants (实常数定义)对话框。单击对话框中的“ADD…”按钮，将弹出Element Type for Real Constants (选择定义实常数的单元类型)对话框。 2．在选择单元类型列表框中，单击“Type 1 SHELL63”使其高亮度显示，选择第一类单元SHELL63。然后单击该对话框中的“OK”按钮，将弹出Real Constant Set Number1,for SHELL63 (为SHELL63 单元定义实常数) 对话框。 3．在对话框中的Shell thickness at node I TK(I) (壳的厚度)文本框中输入2E-3，定义板壳的厚度为2E-3 m。 4．其余参数保持缺省。单击按钮，关闭Real Constants Set Number 1，for SHELL63(单元SHELL63 的实常数定义)对话框。完成对单元SHELL63 实常数的定义。 5．重复步骤2 的过程，在弹出的Element Type for Real Constants (选择定义实常数的单元类型)对话框的列表框中单击“Type 2 BEAM4”，使其高亮度显示。然后单击按钮，将弹出Real Constant Set Number 2,for BEAM4 (为BEAM4 单元定义实常数) 对话框。 6．在对话框中的文本框中分别输入下列数据：AREA 为1.2E-5，IZZ 和IYY 分别为16E-12，9E-12, TKZ和TKY分别为3E-3,4E-3。 7．单击“OK”按钮，关闭Real Constant Set Number 2,for BEAM4 (为BEAM4 单元定义实常数)对话框。单击“CLOSE”按钮，关闭对话框。 4.指定材料特性 1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，将弹出Define Material Model Behavior (材料模型定义)对话框。 2．依次双击Structural， Linear ，Elastic 和Isotropic，将弹出1 号材料的弹性模量EX 和泊松比PRXY 的定义对话框。 3．在图15.11 的EX文本框中输入2.2E11，PRXY文本框中输入0.3。定义材料的弹性模量为2.2E11 N/m2，泊松比为0.3。单击“OK”按钮，关闭对话框。 4．接着双击Density(见图15.10)，弹出Density for Material Number 1 (1 号材料密度定义)对话框。 5．在DENS文本框中输入7.8E3，设定1 号材料密度为7.8E3 Kg/m3。单击“OK”按钮，完成密度定义。选取路径Material | Exit，完成对材料模型的定义。 6．单击ANSYS6.1 的ANSYS Toolbar (工具条)上的“SAVE”按钮，保存数据库文件 5.建立梁有限元模型 1．选取路径路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Keypoints | In Active CS，将弹出Create Keypoints in Active Coordinate System (根据坐标创建关键点)对话框。 2．在对话框中，输入Keypoint number (关键点号)为1，X,Y,Z 位置分别为0，0，0。可用Tab 键在输入区之间移动单击按钮，完成关键点1 的定义。 3．对下面的关键点及X,Y,Z 位置重复这一过程： 关键点2：0，0，0.5 关键点3：0，0，1.0 关键点4：0，0，1.5 输入完最后一个关键点后，单击“OK”按钮。图形输出窗口将显示刚创建的各个关键点。 4．选取菜单路径Utility Menu | PlotCtrls | Pan ZoomRotate，将会弹出ANSYS6.1 提供的Pan-Zoom-Rotate (平移-缩放-转动)对话框。 5．单击对话框中的“BOT”按钮，改变图形输出窗口中的视图方向，以便看出建立的四个节点的位置。 6．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Lines | Lines | Straightline，将弹出Create Straight Line (创建直线)拾取对话框。 7．在图形窗口中单击关键点1、2 创建直线L1。然后依次单击关键点2、3 和关键点3、4，创建直线L2，L3。 8．选取菜单路径Utility Menu | PlotCtrls | Numbering，将弹出Plot Numbering Controls(序号显示控制)对话框。 9．在Plot Numbering Controls (序号显示控制)对话框中单击Keypoint numbers 关键点序号()、Line numbers (线的序号)和Area numbers (面的序号)所对应的复选框，使其变为“On”，然后单击对话框中的“OK”按钮关闭对话框。 10．选取菜单路径Utility Menu | Multi-Plots，对图形输出窗口中的所建几何模型根据前面的设置重新显示。 11．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshTool，将弹出Mesh Tool (网格划分工具)对话框。 12．单击对话框中的单元属性设置区中的下拉框中的Lines，选定设置对象为线。然后单击右边的“SET”按钮，将弹出线属性设置拾取对话框，单击其中的“PICK ALL”按钮。将会弹出Line Attributes (线单元属性设置)对话框。 13．单击对话框中的Material number (材料序号)下拉框，Real constant set number (实常数序号)和Element type number(单元序号)下拉框，将其分别设置为：Material number 为1，Real constant set number 为2，Element type number 为2BEAM4。单击对话框中的“OK”按钮关闭对话框，完成对线单元属性的设置。 14．在Mesh Tool (网格划分工具)对话框中的Size Controls (尺寸控制)区中，单击线单元的“SET”按钮，将弹出Element Sizes on Picked Lines (选定线的单元尺寸定义) 拾取对话框。单击对话框中的“PICK ALL”按钮，将弹出Element Sizes on Picked Lines (选定线的单元尺寸) 定义对话框。 15．在对话框中的No. of element divisions (分割单元数)文本框中输入“6”，定义在选定的每条线上将划分6 个单元。单击“OK”按钮关闭对话框，完成对所选线单元尺寸的设置。 16．在网格划分工具对话框中，单击Mesh 下拉框中的Lines，选定分网对象是线。然后，单击对话框中的“MESH”按钮，将会弹出Lines Mesh (对创建的线进行分网)拾取对话框。单击对话框中的“PICK ALL”按钮，选定所有创建的线进行分网。 17．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy | Lines ，将弹出CopyLines (线拷贝)拾取对话框。单击对话框中的“PICK ALL”按钮，选择所有的线。将弹出Copy Lines(线拷贝)对话框。
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。
谱分析实例
第五章谱分析第一节：谱分析的定义及目的第二节：基本概念和术语的理解第三节：如何进行响应谱分析第一节：谱分析的定义及目的什么是谱分析？它是模态分析的扩展，用于计算结构对地震及其它随机激励的响应。
它在进行下述设计时要用到谱分析：- 建筑物框架及桥梁-太空船部件- 飞机部件- 承受地震或其他不稳定结构或部件谱分析的一种代替方法是进行瞬态分析，但是：-瞬态分析很难应用于例如地震等随时间无规律变化载荷的分析；-在瞬态分析中，为了捕捉载荷，时间步长必须取得很小，因而费时且昂贵。
第二节：基本概念和术语的理解主题包括：频谱的定义响应谱如何用于计算结构对激励的响应：-参与系数-模态系数-模态组合什么是频谱？用来描述理想化系统对激励响应的曲线，此响应可以是加速度、速度、位移和力。
例如：安装于振动台上的四个单自由度弹簧质量系统，它们的频率分别是f1，f2，f3及f4，而且f1<f2<f3<f4。
如果振动台以频率f1激振并且四个系统的位移响应都被记录下来，结果将如下图第一个图形所示。
现在再增加频率为f3的第二种激振并记录下位移响应，系统 1 和 3 将达到峰值响应，如下图第二个图形所示。
如果施加包括几种频率的一种综合激振并且仅记录下峰值响应，就将得到如下图所示的曲线，这种曲线称为频谱，并特称为响应谱，如下图第三个图形所示。
响应谱反映了激励的频率特征，因而可用于计算结构对相同激励的响应。
一般分析步骤如下：- 对于结构的每一个模态，计算在每一个方向上的参与系数iγ。
iγ是衡量模态i 在指定方向上的参与程度（ansys 在所有的模态分析中都进行这一步的考虑，不管是否有响应普的输入）。
- 接着，按Ai=Si γi 计算每一个模态的模态系数Ai ，其中Si 指的是模态i 的频谱值。
对于加速度，速度和作用力谱，使用的是不同的公式，参见ANSYS 理论手册。
- 接着，按{u i}= A i{ψi}计算每一个模态的位移矢量{u i}，其中{ψi}是特征向量，{u i}代表该模态的最大响应。
ANSYS Workbench 17·0有限元分析：第8章-响应谱分析
第8章响应谱分析响应谱分析（的最大响应。
响应谱分析广泛应用于建筑的地震响应、机载电子设备的冲击载荷响应等。
通过本章的学习，读者可掌握★ 了解谱分析。
8.1谱分析概述谱分析是一种将模态分析的结构与一个已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。
它主要应用于时间历程分析，以便确定结构对随机载荷或随时间变化载荷（如地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等）的动力响应情况，因此在进行谱分析之前必须要进行模态分析。
所谓谱，就是指谱值与频率的关系图，它表达了时间历程载荷的强度和频率。
谱分析有三种形式：响应谱分析方法、动力设计分析方法、功率谱密度方法。
响应谱分析方法又包括单点谱分析与多点谱分析两种类型。
在谱分析中只有线性行为才是有效的，任何非线性单元均作为线性处理。
如果含有接触单元，则其刚度始终是初始刚度。
进行谱分析时必须定义材料的弹性模量和密度，材料的任何非线性将被忽略，允许材料特性是线性、各向同性或各向异性、随温度变化或不随温度变化。
8.2 响应谱分析流程在ANSYS Workbench左侧工具箱中Analysis Systems下的Response Spectrum上按住鼠标左键拖动到项目管理区Modal的A6栏，即可创建响应谱分析项目，如图8-1所示。
当进入Mechanical后，单击选中分析树中的Analysis Settings即可进行分析参数的设置，如图8-2所示，在响应谱分析中不支持非线性特性。
第8章 响应谱分析图8-1 创建响应谱分析项目图8-2 响应谱分析参数设置在Mechanical 模块下，响应谱分析的步骤包括：对模型进行模态分析。
定义响应谱分析选项。
施加载荷和边界条件。
对问题进行求解。
进行结果评价和分析。
详细的设置参数在前面的章节中已经介绍过，这里不再赘述，如想深入了解相关内容，请参考前面的章节进行学习。
在响应谱分析中，加载位移约束时位移必须为0值，通常在模态分析结束后一般要查看模态分析的前几阶（一般为前六阶）固有频率和振型，然后再进行随机振动分析的设置（载荷及边界条件），响应谱分析中的载荷为加速度、速度及位移（方向激励谱），如图8-3所示。
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动力学分析指南——谱分析
ANSYS动力学分析指南——谱分析§4.1谱分析的定义谱分析是一种将模态分析的结果与一个已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。
谱分析替代时间－历程分析，主要用于确定结构对随机载荷或随时间变化载荷(如地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等等)的动力响应情况。
§4.2什么是谱谱是谱值与频率的关系曲线，它反映了时间－历程载荷的强度和频率信息。
ANSYS的谱分析有三种类型：·响应谱分析Ø单点响应谱（Single-point Response Spectrum，SPRS）Ø多点响应谱（Multi-point Response Spectrum，MPRS）·动力设计分析方法（Dynamic Design Analysis Method，DDAM）·功率谱密度（Power Spectral Density，PSD）在ANSYS/Professional产品中只提供单点响应谱方法。
§4.2.1响应谱分析一个响应谱代表单自由度系统对一个时间－历程载荷函数的响应，它是一个响应与频率的关系曲线，其中响应可以是位移、速度、加速度、力等。
响应谱又分为如下两种形式：§4.2.1.1单点响应谱在模型的一个点集上定义一条(或一族)响应谱曲线，例如在所有支撑处，图4-1（a）所示。
ANSYS/LinearPlus program中只能进行单点响应谱分析。
§4.2.1.2多点响应谱在模型的不同点集上定义不同的响应谱曲线，图4-1（b）所示。
图4-1单点响应谱和多点响应谱§4.2.2动力设计分析方法该法是一种用于分析船用装备抗振性的技术，它所使用的谱是从美国海军研究实验室报告(NRL－1396)中一系列经验公式和振动设计表得来的。
§4.2.3功率谱密度功率谱密度谱是一种概率统计方法，是对随机变量均方值的量度。
ANSYS动力分析谱分析实例
A N S Y S动力分析-谱分析实例?? 谱分析实例- 工作台的响应谱分析说明：确定一个工作台在如下加速度谱作用下的位移和应力：操作指南：1. 清除数据库，读入文件table.inp 以创建模型的几何和网格。
2. 模态分析，求解15 个模态，注意选择计算单元结果。
查看前几个模态形状：3. 返回/Solution，选择新分析- 谱分析：设置求解选项，选择单点谱分析，使用所有15 个模态：设置常数阻尼比0.01。
设置激励为X 方向的加速度谱：定义加速度谱：首先定义频率表：然后定义各频率点的谱值(加速度值)：定义阻尼比为0.02，然后输入个频率点的加速度值：使用Show States 可以查看设置结果：选择模态组合方法：使用SRSS 方法进行模态叠加，输出类型为位移。
其中的有效门限值(significance threshold) 使得在模态组合时只包含主要的模态，模态的有效门限值是模态系数与最大模态系数的比值。
要在组合时包含所有模态，使用0 值作为门限值。
点击Solve -> Current LS 进行求解：进入POST1，首先读入 .mcom 文件(File -> Input File From ...)，执行模态组合，然后查看桌子的位移，注意它的组号为9999：显示工作台的Mises 应力：注意：–大多数组合方法包含平方运算，这会导致应力分量正负号的丢失。
因此，从这些无正负号的应力分量导出的等效应力和主应力是非保守和不正确的；–如果对等效应力/ 应变和主应力/ 应变感兴趣，应该在读入jobname.mcom 文件前执行SUMTYPE, PRIN ( General Postprocessor > Load Case > Calc Options > Stress Option …) 命令。
从而会直接计算导出值，得到更为保守的结果。
设置如下，选择Comb Principals：从新读入 .mcom 文件，执行模态组合，然后查看桌子的应力，比前面Comb Conponent 略大一点：5. 如果有兴趣，自己可以分别在Y 和Z 方向施加加速度谱，重复这一分析。
经ANSYS分析得到各楼层在地震作用下加速度时程曲线（
有一个三层框架模型（命令流我提供），经ANSYS分析得到各楼层在地震作用下加速度时程曲线（东西向、南北向，地震记录文件我提供）,如下图以下需要用到MATLAb（将所要研究的设备假定为固定在楼面上的单自由度体系，在结构动力反应时程的基础上可以得到其对应的楼面反应谱。
设楼面加速度反应时程为，则设备的运动方程为：则地震作用为：根据Duhamel积分，可得地震作用的最大绝对值F为：则设备对楼面输入的最大反应为：）（上面这部参照我发给你的PPT）由各楼层在不同地震波下的楼层加速度时程曲线（上面算得的图）。
在楼层加速度反应时程的激励下，在一定的阻尼比ζ和自振周期T下，计算得到单自由度体系的最大反应和周期的关系曲线，即楼面反应谱。
根据楼中设备的具体位置，计算相应楼层的设备的地震反应。
阻尼比分别取0.02、0.05、0.1。
我要得到的结果:下面的内容需要继续用ansys:上面得到了各楼层的加速度时程反应（楼面谱），下面利用之前的时程分析结果采用ABAQUS 软件进行设备与楼板的接触分析。
分析模型中，楼板采用壳单元，用刚块来模拟浮放式设备，利用EL-Centro波双向地震作用下得到的楼面加速度时程作为激励输入来模拟地震作用下浮放式设备在楼板上的动力反应。
分析模型和荷载输入见图4.2和图4.3【模型假设：（1）以设备的外壳形状作为刚体形状；（2）设备运动时与支撑面（地面、楼板、台面、桌面等）之间是平面接触，且不发生脱离；（3）设备只发生滑移运动。
】一、刚块与楼板间的摩擦系数µ= 0. 2 ，分别输入二层、三层、四层楼板的加速度时程反应，来模拟二层、三层、四层楼板上设备的水平滑移。
下图分别为各楼层的相对位移、相对速度和绝对加速度。
（表格中的数据是你经过ansys 分析得到）希望得到的结论（1）设备的水平滑移值随着楼层反应的增大而增大，故应将重要的医疗设备放置在较低楼层（地震反应比较小），来降低震害。
（2）设备的水平滑移值随着摩擦系数的增大而减小，故设备底面与楼板之间的摩擦系数越大，越有利于抗震，应避免在光滑的接触面上放置设备，或采取相应的措施来增大接触面的摩擦系数。
ansys谱分析
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
单点响应谱**
– 单一响应谱激励模型中指定的多个点
多点响应谱 **
– 不同的多个响应谱分别激励模型中不同的点
动态设计分析法 (D.D.A.M)
– 由美国海军实验室定义的一种特定类型的频谱，用于分析船用装备的抗振性
– 例如，如果频谱范围从1 到 1000 Hz，凭经验模态要提取和扩展到1500 Hz
– 推荐采用Block Lanczos提取法 – 如果存在大量的约束方程，宜采用Lagrange乘子法（精确） – 如果依赖于材料的阻尼比，就必须在模态分析中定义
载荷和边界条件：对于基础激励，一定要约束适当的自由度 文件：.mode文件包含有特征向量，并且此文件要用于频谱求解
6-21
响应谱分析步骤
转换成谱分析类型
建模 获得模态解 转换成谱分析类型：
退出并重新进入求解器 选择新的分析类型：谱分析 分析选项：后面讨论
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
谱分析
第六章 谱分析
A.谱分析的定义及目的 B.基本概念和术语的理解
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
C.如何进行响应谱分析
D. 谱分析的指导方针 E. 随机振动分析
6-2
谱分析
A.定义及目的
什么是谱分析？ • 它用于计算结构对多频信息瞬态激励的响应
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
获得模态解需要注意的：
模态的提取：
– 有效的方法只有Block Lanczos，子空间法或缩减法
基于ANSYS的支撑框架结构地震反应谱分析
第 38 卷
图 2 支撑框架结构有限元模型 Fig． 2 Finite element modal of the braced structure
图 1 支撑框架结构平面布置 Fig． 1 The braced RC frame sturcture layout
1． 2 单元的选取与参数设定 采用梁单元 BEAM188 来模拟框架梁、框架柱、
193
基于 ANSYS 的支撑框架结构地震反应谱分析
李 坤1 ，田兴运1 ，苏 雷2 ，侯春娇1
（ 1． 西北农林科技大学土木工程系，陕西 杨凌 712100； 2． 哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090）
摘 要： 利用 ANSYS 对一斜支撑框架结构建立有限元模型并分析该结构的动力特性和地震荷载作用下的弹性响
modal on horizontal RC frame
第 3 阶振型主要是结构的横向振动。由图 6 可 知，横向支撑框架各层柱没有明显的反弯点出现，这 说明支撑布置改变了原有横向框架的受力状态，进 行结构的横向分析时应该按支撑和框架的协同工作 分析。 2． 4 第 4 阶结构频率和模态振型分析
第 4 阶结构振动频率为 3. 229 Hz，对应振动周 期为 0. 303 s。模态振型位移节点解如图 7 所示。
支撑； 采用壳单元 SHELL63 单元来模拟楼板。结构 阻尼系数为 0. 05。模型所用详细参数列于表 1。
表 1 模型参数 Table 1 Parameters of structure modal
构件
单元类型
截面尺寸 /m
框架柱 框架梁 框架支撑
楼板
BEAM188 BEAM188 BEAM188 SHELL63
ANSYS地震力分析之时程分析
我们知道反应谱分析法是现代抗震设计的基本理论，它能反映出结构在不同自振周期和阻尼比下的最大反应，也就是在给定地震加速度时间过程下，粘滞阻尼体系的最大反应相对于自振周期和阻尼系数的函数关系。
但是反应谱分析中要用来地震参数，如地震动反应谱值受人为因素影响太大。
而且，反应谱分析仅能给出结构各振型反应的最大值，而丢失了与最大值有关且对振型组合又非常重要的信息，如结构位移（或应力、弯矩）最大值发生的时间及其正负号，使得各振型最大值的组合陷入困境。
所以，反应谱方法在实际分析中依然存在较大的误差。
国外相关试验研究也做出了总结，认为：1）模态分析可以获得比较准确的自然频率和振型；2）对于应力应变只能定性的分析应力危险区和应变过大区域，不能定量的分析；但是可以为产品的初期设计提供改善依据和参考；利用ANSYS计算地震力除了反应谱分析法之外还有时间历程响应分析法。
时间历程响应理论的分析方法是通过输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线，通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。
而且时间历程方法的另一个特点就是能够进行非线性的动力学性能分析，虽然在分析计算中将消耗大量的时间,但弥补了反应谱理论的缺陷和不足。
在框架地震力分析中，步骤分为以下几个步骤：1）建立模型2）加边界条件3）静力分析4）模态分析5）地震时程分析一、静力分析①施加重力加速度acel,0.-9.8②施加均布于梁上的压力sfbeam,,2,pres,150000,150000③结果后处理etable,saxl,ls,1建立轴力单元结果表格etable,epelaxl,lepel,1建立轴应变单元结果表格二、模态分析antype,modalmodopt,lanb,20,0,100,,offmxpand,20,,,yesmodopt命令，用来定义模态分析选项，参数为MODOPT, Method, NMODE, FREQB, FREQE, Cpxmod/PRMODE, Nrmkey, --, BlockSizelanb是模态提取方法选项，20表示模态扩展数量，0表示自己感兴趣的频率范围，在这里表示频率范围为0~100Hz，freqb开始频率其默认值，程序会自动计算，freqe其默认值为1e8，Nrmkey表示是模态振型是否进行正则化处理，其默认值为对质量矩阵的正则化，mxpand命令，用来定义模态扩展数MXPANDMXPAND, NMODE, FREQB, FREQE, Elcalc, SIGNIF, MSUPkeyNmode的值设为-1时，表示不扩展，如果是0则扩展所有Elcalc表示是否计算单元结果和反力，默认是不计算，Msupkey表示是否将单元结果写入模态分析结果中，当elcalc设置为yes 后，msupkey默认值为yes，会对单元结果写入模态分析结果中，用于后面的模态叠加三、地震时程分析因为时程分析主要了解结构在任意载荷作用下下的动力响应，所以还要考虑阻尼效应antype,transalphad,betad,timint,off !关闭时间积分nlgeom,on !大变形选项打开time,1e-6kbc,1acel,0,-9.8solve由于框架自身重力已经对结构产生了影响，设置一个分析时间为1e-6的瞬态分析，为下面的地震力分析，得到一个框架的预应力和预变形。