在 ansys 中如何 施加 地震波

三向输入简化后的单向输入

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-01

0.200000E-01

0.300000E-01

0.400000E-01

0.500000E-01

0.600000E-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

/SOLU

ANTYPE,trans

btime=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,dtime

time,itime

AUTOTS,0

NSUBST,1, , ,1

KBC,1

acel,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。

说明和讨论：

1、命令流中各行说明：

01行：定义2000行，3列的数组，(行数根据数据文件里加速度点数来定)ACCEXYZ用来存放三个方向的加速度值。

02行：从数据文件accexyz.txt里读加速度值到数组ACCEXYZ,2000为行数，可根据情况

修改。其中的JIK，3，2000非常重要，它决定着将从加速度数据文件中数据输入到ACCEXYZ数组时的存放格式，这里用到按JIK方式变化,即读进来的数据依次放入ACCEXYZ(I,J)（J从1到3，I从1到2000，K默认从1到1）。根据这行命令下面(3e16.6)的格式，每次从数据文件里读一行三个数据，分别放入ACCEXYZ(1,1)、ACCEXYZ(1,2)、ACCEXYZ(1,3)，接着再读下一行的三个数据，分别放入ACCEXYZ(2,1)、ACCEXYZ(2,2)、ACCEXYZ(2,3)，依次类推。当然依据数据文件的格式，也可以选用IJK, IKJ, JIK, JKI, KIJ, KJI等格式，其中IJK为默认。

03行：读数据的格式，每行三个数值。由于数据文件中的数据是用科学记数年法表示的，因此，这里也用相应FORTRAN的科学记数法的格式。如果数据文件里的数值是如

“0.2876 1.2333 2.9938”这样的格式，此行的数据格式也就修改为“(3f10.4)”这样的格式。

04行：从数据文件time.txt里读时间值到数组ACCEXYZ的第零列。

06行：将数组ACCEXYZ的第零行赋值，如果不对行插值的话也可以不赋值

对于地震波的输入，可以把荷载记录做成文件，利用apdl的读取功能读入倒数据库中。下面的例子是自己编的一个小文件。修改一下可以更简洁。有用到的朋友自己作一下把。

fini

/config,nres,1000

*dim,aceX,TABLE,3000,1

*dim,aceY,TABLE,3000,1

*dim,aceZ,TABLE,3000,1

*creat,ff

*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1

(e16.6)

*vread,aceX(1,0),ACETT,,,1

(e17.6)

ACEX(0,1)=1

*end

/input,ff

*creat,ff

*vread,aceY(1,1),acey,txt,,1

(e16.6)

*vread,aceY(1,0),ACETT,,,1

(e17.6)

ACEY(0,1)=1

*end

/input,ff

*creat,ff

*vread,aceZ(1,1),acez,txt,,1

(e16.6)

*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1

(e17.6)

ACEZ(0,1)=1

*end

/input,ff

！地震波时程记录分成了3个文件，每个文件是一列。分别记录x,y,z方向的加速度。acett 是时间记录。

这样就可以把加速度记录读取倒ansys数据库中作为数组。

也可以把加速度记录做成一个文件，这样程序就简单多了。大家可以试看看修改一下。

下面是计算部分语句：

/SOLU

ANTYPE,trans

！求解其自己选了

TM_START=0.01

TM_END=15.00

TM_INCR=0.01

*DO,TM,TM_START,TM_END,TM_INCR

TIME,tm

alpha,

BETAD,

ACEL,acex(tm),acey(tm),acez(tm)

SOLVE

*ENDDO

fini

!借助于ANSYS动力分析基本功能和APDL语言以及有关的地震资料编写的SEISMIC程序

NT=100

DT=0.02

*DIM,ac,,NT

/INPUT,FF,txt

/SOLU

NSUBST,1,,,1

OUTRES,ALL,1

ANTYPE,TRANS

*DO,I,1.NT

ACEL,0.01*ac(I)*1.3,0,0 !ac(I)的值由地震资料获得

TIME,I*DT

SOLVE

*ENDDO

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。

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

(7) 继续给Material Model Number 1添加Damping属性，采用参数化建模，输入阻尼类型为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，进入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) 通过实参数输入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窗口中输入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

平面问题，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，但是输入的质量数值为1.2E2, 1.2E2

(11) 完成以上工作就完成了模型的基本数据准备，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，依次输入关键点编号和坐标：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介绍。

(13) 完成关键点输入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，进入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后输入关键点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) 为了便于后面操作，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，采取直接输入单元的方法建立。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) 再次进入第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) 进入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。

(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，输入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，输入窗口如图

(28) 再次选择ANSYS主菜单Solution->Solve->Current LS，计算当前问题

(29) 这时，如果需要看结果，可以进入后处理模块，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) 进入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入(Sing-pt resp)

（33) 在ANSYS主菜单中选择Preprocessor->Loads->Load Step Opts-> Time/Frequenc-> Damping，输入所有的阻尼为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，输入方向为X方向（1，0，0）。

(35) 接下来开始输入地震反应谱。这里输入的反应谱按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。值得注意的是，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，应该注意上述区别。选择ANSYS主菜单Solution-> Load Step Opts->Spectrum->Single Point->Freq Table，输入频率反应谱Freq1~Freq12为0.167, 0.25, 0.333, 0.44444, 0.5, 0.667, 1, 1.25, 1.667, 2.222, 10, 100000, 如图

(36) 选择ANSYS主菜单Solution-> Load Step Opts->Spectrum->Single Point->Spectr Values，输入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) 进入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) 进入ANSYS主菜单General Postproc->Plot Results->Deformed Shapes，选择绘制变形后形状和结构形状，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。该地震记录存放在RECORD.TXT文件中。(42) 首先建立两个变量，在ANSYS窗口顶部菜单选择Parameters->Scalar parameters，在窗口中输入NT=1001，即总共1001个记录点，DT=0.02，即记录点间隔0.02s

(43) 然后还需要定义一个数组来存放地震记录，选择ANSYS窗口顶部菜单Parameters->Array parameters->Define/Edit，在弹出的Array Parameters窗口中点击Add按钮，在Add New Array Parameter窗口中输入数组的名称为AC，行数为NT个，如图所示。

(44) 下面从数据文件中读入地震时程记录。选择ANSYS窗口顶部菜单Parameters->Array parameters->Read from file，在弹出窗口中依次输入将数据读入的数组名称AC，可以用Browse选择目标数据文件，最后要给出数据读入的格式（F8.3），可以参考Fortran相应的文件输入输出要求。

(45) 完成数据读入后就可以进行地震反应分析。由于本次地震分析一共要进行1001步，超过了ANSYS默认的最大1000步限制，因此首先需要进行调整。在ANSYS的命令输入窗口内，输入以下命令：Finish /CONFIG, NRES, 20000

(46) 进入ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->New Analysis，指定分析类型为瞬态分析Transient，Solution method 可以选择Full。

(47) 进入ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->Sol'n Controls，在Solution Controls窗口里面选择Transient页面，设定瑞雷阻尼的数值。由于阻尼的机理十分复杂，因此不同问题可能各不相同，这里仅介绍一种阻尼的取法。输入质量阻尼系数为

2*DAMPRATIO*FREQ1*2*3.1415926，刚度阻尼系数为

2*DAMPRATIO/(FREQ1*2*3.1415926)，FREQ1为结构的第一阶自振频率。

(48) 下面将用一组循环控制语句来定义作用在结构上的加速度并进行计算。读者可以将下面这部分语句用任意编辑器（比如windows的记事本）输入好以后复制ANSYS的输入栏中。*DO,I,1,1001 ! 对变量I循环1001 ACEL,AC(I),0,0 ! 对结构施加X方向加速度TIME,I*0.02 ! 计算时间步长为0.02s OUTRES,ALL,ALL ! 输出所有结果SOLVE ! 求解*ENDDO ! 循环结束

(49) 下面介绍适用ANSYS的时程后处理器TimeHist Postpro来处理计算结果，在ANSYS 主菜单上选择TimeHist Postpro，这时会弹出时程变量窗口Time History Variables。点击工具栏上第一个绿色加号按钮，添加时程变量。在Add Time-History Variable窗口中选择要添加的变量为节点的X方向位移。

(50) 选择第20号节点，回到时程变量窗口Time History Variables，点击工具栏上第三个按钮，即绘制出节点的位移时程曲线如图

*SET,NT,500 ! 假如有500个地震波数据点

*SET,DT,0.02 ! 每个地震波数据点之间的时间间隔是0.02

*dim,AC1,,NT,1 !定义X方向加速波的数组

!*dim,AC2,,NT,1 !定义Y、Z方向加速波的数组如果有的话

!*dim,AC3,,NT,1

*vread,AC1(1),elcentro_EW,txt,,JIK,1,NT !读入X方向地震波文件(elcentro_EW.txt)到数组(F16.2)

!*vread,AC2(1),elcentro_NS,txt,,JIK,1,NT !读入Y、Z方向地震波文件、如果有的话

!(F16.2)

!*vread,AC3(1),elcentro_EW,txt,,JIK,1,NT

!(F16.2)

*DO,I,1,NT !加载求解

ACEL,AC1(I),AC2(I),AC3(I)

TIME,I*DT

SOLVE

!************读入地震波数据************

*DIM,ELC,ARRAY,1,150,0, , , !定义数组

*CREATE,ansuitmp !读入数据

*VREAD,ELC(1,1),'ELC','txt',' ',150, , , , , ,

(e9.3,e11.3)

*END

/INPUT,ansuitmp

!****************求解****************

FINI

allsel

/SOLU

!eqslv,pcg,1e-4

ANTYPE,4 !指定分析类型为瞬态动力学分析

TRNOPT,full !瞬态动力学分析采用模态叠加法

!**************地震载荷**************

*DO,T,1,150,1 !循环读入地震数据并求解

TIME,0.001*T !设置时间步

KBC,0 !指定载荷为递增载荷

NSUB,1 !设定子步数为1

DAMPRATIO=0.05

pi=3.1415 !结构的阻尼比

FREQ1=1.0721*2*pi !角频率变圆频率

freq2=1.0927*2*pi

!通过模态求解得出频率

ALPHAD,2*DAMPRATIO*FREQ1*freq2/(freq1+freq2) !质量阻尼

BETAD,2*DAMPRATIO/(FREQ1+freq2) !刚度阻尼

ACEL,ELC(1,T)/347,, !设定x，y方向加速度

ALLSEL !选中所有元素

SOLVE !求解

*ENDDO

SAVE !保存

FINI

建立acelx、acely两个地震波文本（txt），文本中第一列为时间，第二列为加速度，如果两列之间为两空格，则加速度为负，一个空格则加速度为正，190行，19秒，间隔0.1记录一个值麻烦你看看错在哪，谢谢

*dim,tjx,array,190,2

*dim,tjy,array,190,2

*create,ansuitmp

*vread,tjx(1,1),ACELX,txt,,jik,2,190

(E9.3,E11.3)

*end

/input,ansuitmp

*create,ansuitmp

*vread,tjy(1,1),ACELY,txt,,jik,2,190

(e9.3,e11.3)

*end

/input,ansuitmp

!对于地震波的输入，可以把荷载记录做成文件，利用apdl的读取功能读入倒数据库中。下面的例子是自己编的一个小文件。修改一下可以更简洁。有用到的朋友自己作一下把。fini

/config,nres,1000

*dim,aceX,TABLE,3000,1

*dim,aceY,TABLE,3000,1

*dim,aceZ,TABLE,3000,1

*creat,ff

*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1

(e16.6)

*vread,aceX(1,0),ACETT,,,1

(e17.6)

ACEX(0,1)=1

*end

/input,ff

*creat,ff

*vread,aceY(1,1),acey,txt,,1

(e16.6)

*vread,aceY(1,0),ACETT,,,1

(e17.6)

ACEY(0,1)=1

*end

/input,ff

*creat,ff

*vread,aceZ(1,1),acez,txt,,1

(e16.6)

*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1

(e17.6)

ACEZ(0,1)=1

*end

/input,ff

！地震波时程记录分成了3个文件，每个文件是一列。分别记录x,y,z方向的加速度。acett 是时间记录。

这样就可以把加速度记录读取倒ansys数据库中作为数组。

也可以把加速度记录做成一个文件，这样程序就简单多了。大家可以试看看修改一下。下面是计算部分语句：

/SOLU

ANTYPE,trans

！求解其自己选了

TM_START=0.01

TM_END=15.00

TM_INCR=0.01

*DO,TM,TM_START,TM_END,TM_INCR

TIME,tm

alpha,

BETAD,

ACEL,acex(tm),acey(tm),acez(tm)

SOLVE

*ENDDO

fini

加载地震波的命令

/solu

outres,basic,all !什么意思?

nsel,all !什么意思?

alphad,0.0

betad, 0.04872

anty,trans

time,1e-6

t=0.02

*do,n,1,2500

acel,aa (n)

time,t

t=t+0.02

solve

save

*enddo

fini

我用以上程序加载地震波怎么在图形窗口中显示只加在某一个支座出啊?

地震波应该是加在所有地面上的支座上啊.或者说是一个平面上

ACEL加载是不是不能指定加载点,而是把惯性荷载直接加在整个结构上?

就想地震波输入一样,是不是不用指定加载点?

看另外一个程序:

/solu

outr,all,all !什么意思?

anty,trans

time,1e-6

t=0.02

*do,n,1,444

acel,,aa (n)

lswrite,n

time,t

t=t+0.02

*enddo

lssolve,1,444

fini

而用下面这个加载则图形窗口好象显示是加在Y方向的荷载

怎么控制加载方向和加载点啊?是不是不用指定加载点

那为什么循环加载时图形窗口的ACEL红色箭头又固定在某一支左上呢?

outr,all,all !什么意思?

outres,basic,all !结果输出控制，具体去看帮助吧。

nsel,all !选择所有的node

acel是指惯性力，他的单位是加速度的单位（m^2/s）,他的大小是和质量有关系的(F=m*a)。你看到的在一个支座处的箭头，其实不是一般力，而是惯性力，他并不是加在支座处，而是画在了坐标圆点上了，其作用是充满了整个空间的。所以我觉得惯性力实际上应该叫惯性场，和磁场一样，不需要物体接触就能作用。重力场也是惯性场的一种。

加载地震荷载的时候和你想的不一样，不是加在基础上的，而是加在你所分析的对象上的。比如，地震加速度是向左的，那么你加向右的acel就可以起道同样的效果，相对运动的原理嘛。

但谱分析的时候就不一样了，他默认的都是加在支座上的。

请教大侠,在结构分析中,如果前面已经定义了重力加速度,在后面用DO循环时要重新定义

重加速度吗?

例 (1) *do,t,1,1800,1

time,0.01*t

acel,tsb(1,t),10

solve

*enddo

(2) *do,t,1,1800,1

time,0.01*t

acel,tsb(1,t)

solve

*enddo 应该是哪个?

在parameters/Array parameters/Dfine/edit,中定义的数组后，在加荷载前的GUI命令为：solution----define loads----apply---functions----read file

定义的数组一定要用英文字母或数字存在ANSYS的默认目录

在 ansys 中如何 施加 地震波

三向输入简化后的单向输入 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-01 0.200000E-01 0.300000E-01 0.400000E-01 0.500000E-01 0.600000E-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 /SOLU ANTYPE,trans btime=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,dtime time,itime AUTOTS,0 NSUBST,1, , ,1 KBC,1 acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度 SOLVE

时程分析中地震波输入位置的讨论

时程分析中地震波输入位置的讨论 摘要:时程分析法通过直接动力分析可得到结构相应随时间的变化关系，能真实地反应结构地震相应随时间变化的全过程，是抗震分析的一种重要方法[1]。目前有限元软件可以实现结构的时程分析，但是在不同的软件中，其实现方式不同，主要区别在地震波的输入位置不同。本文通过有限元软件ABAQUS采用不同的地震波输入位置对同一结构进行时程分析分析，对比结构相同位置的时程位移曲线，结果表明结构在采用不同地震波输入位置的时程分析中，结构的地震响应基本一致。 关键词：时程分析、有限元软件、钢筋混凝土剪力墙 Abstract: The time history analysis method to analyze the available structure through direct power to the relationship between the corresponding changes over time, truly reflect the structure of earthquake corresponding to the whole process of change over time, is an important method of seismic analysis [1]. Finite element software can be time-history analysis of the structure, but in different software in different ways, the main difference between the different positions in the seismic wave input. In this paper the finite element software ABAQUS using different seismic wave input location on the same structure, process analysis analysis, contrast structure the same location of when the process displacement curve, the results show that the structure using different seismic waves enter the position time history analysis, the seismic response basically the same. Keywords: time history analysis, finite element software, reinforced concrete shear walls 一、引言 在时程分析等动力学问题中，地震力以加速度形式从基础固定处输入。由于结构的刚度不是无限大，在结构上的加速度反应与基础输入的加速度并不相同。在很多时候，结构的加速度比基础输入的加速度更大，即对输入的加速度有一个动力放大效应。在单自由度弹性体系中，体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值，即称为动力系数[2] （1） 动力系数与结构的动力学特性和输入的地震波的频率特性有关。它与地震系数k的乘积即为单自由度体系的地震影响系数。 因此，从原理上讲，时程分析是将地震波的加速度时程曲线作用到结构的基础约束处，得到上部结构的各种地震反应。但是在不同的软件中，其实现方

abaqus中显示动力学分析步骤

准静态分析——ABAQUS/Explicit 准静态过程（guasi-static process） 在过程进行的每一瞬间，系统都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt 内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程可近似看作为准静态过程。准静态过程是一种理想过程，实际上是办不到的。 准静态原为一个热力学概念，在这里引用主要是指模型在加载的过程中任意时刻所经历的中间状态都可近似地视为静力状态，因此当加载过程进行得无限缓慢时，在各个时刻模型所处的状态就可近似地看作是静态，该过程便是准静态过程。准静态啮合过程仿真主要考虑的是弧齿锥齿轮副在加载时的接触状态，以及齿面和齿根的应力变化规律，其前提是不考虑齿轮副惯性的影响。 ABAQUS/Explicit准静态分析 显式求解方法是一种真正的动态求解过程，它的最初发展是为了模拟高速冲击问题，在这类问题的求解中惯性发挥了主导性作用。当求解动力平衡的状态时，非平衡力以应力波的形式在相邻的单元之间传播。由于最小稳定时间增量一般地是非常小的值，所以大多少问题需要大量的时间增量步。 在求解准静态问题上，显式求解方法已经证明是有价值的，另外ABAQUS/Explicit在求解某些类型的静态问题方面比ABAQUS/Standard更容易。在求解复杂的接触问题时，显式过程相对于隐式过程的一个优势是更加容易。此外，当模型很大时，显式过程比隐式过程需要较少的系统资源。 将显式动态过程应用于准静态问题需要一些特殊的考虑。根据定义，由于一个静态求解是一个长时间的求解过程，所以在其固有的时间尺度上分析模拟常常在计算上是不切合实际的，它将需要大量的小的时间增量。因此，为了获得较经济的解答，必须采取一些方式来加速问题的模拟。但是带来的问题是随着问题的加速，静态平衡的状态卷入了动态平衡的状态，在这里惯性力成为更加起主导作用的力。目标是在保持惯性力的影响不显著的前提下用最短的时间进行模拟。

地震波使用说明

地震波使用说明 此目录下提供了四类场地土的地震波时程曲线和上海人工波。 按照场地土类型（1，2，3或4），选择时程曲线。在定义时程工况时，对于多遇或罕遇地震，按比例调整时程曲线的最大值。中国抗震规范规定，作为抗震计算中底部剪力法和振型分解反应谱法的补充方法，对于特别不规则，特别重要的和较高的结构应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。 可取多条时程曲线的计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。 采用时程分析法时，应咱建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。 其加速度时程最大值可按规范中对于多遇和罕遇地震在不同烈度下的值。 弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65％，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80％ 。 可使用弹塑性时程分析法计算罕遇地震下结构的变形。 时程分析是一个承受随时间变化的指定荷载结构的逐步动态反应分析，可以是线性或非线性的。 此章对时程分析进行一般的描述，特别是线性时程分析。 定义时程函数 用户可使用“从文件中添加函数”，导入已定义的文本文件，即实测的时程曲线；也可使用程序内置的时程函数。

时程函数定义对话框 时程函数定义对话框中的条目解释如下： ?函数名 通过在编辑框中直接键入以指定或修改时程函数的名称。 ?函数文件 1.在函数文件域点击浏览按钮以调出一个对话框，在此可找出包含时程函数的 文本文件名。注意文件名显示在文件名框中 2.在 "要跳过的标题行" 编辑框中输入一个希望ETABS在文本文件中跳过的 行数。 3.在 "每行要跳过的前缀字符" 编辑框中输入一个希望ETABS在文本文件中 每行要跳过的字符数。 4.在 "每行的点数" 编辑框中输入一个数告诉ETABS文本文件每行的绘图点 数。

abaqus如何施加地震波

施加地震波： 1 *amplitude,name=amp,input=seismicdata.dat 输入地震波 2 *boundary,type=acceleration,amplitude=amp施加荷载 方法：module选load，在tools-----amplitude-----creat默认的continue在Edit A mplitude里面输入时间和加速度，点OK。点creat boundary condition，涌现对 话框creat boundary condition，选择acceleration/angular acceleration,continu e---选择要施加的边界---done----涌现对话框edit bondary condition对话框，在 amplitude里选择你所定义的时间和加速度。点ok就完工了。 在网上查了些方法： module选load，在tools-----amplitude-----creat默认的continue在Edit Amplitude 里面输入时间和加速度，点OK。点creat boundary condition，出现对话框creat boundary condition，选择acceleration/angular acceleration,continue---选择要施加的边界---done----出现对话框edit bondary condition对话框，在amplitude里选择你所定义的时间和加速度。点ok就完工了。 这是在CAE里输入地震波的方式，我用的方法是直接在inp文件里加地震波的。 首先在CAE里建好模型，定义两个分析步。 第一个分析步是加自重，采用线性加载的方式。 (a) 加载方式：ABAQUS在施加Gravity时，默认为Instantaneous（瞬时加载），如果把结构自重以瞬间加载方式加到结构上，相当于对结构施加了一个脉冲荷载，会引起结构在竖向的振动，在不考虑结构阻尼的情况，这种振动会一直持续下去。如果是混凝土结构，这种竖向振动也会造成混凝土受拉损伤，所以这种加载方式不太合理。 (b)新建加载方式：创建一个新的Amplitude，Type=smooth tpye，0时刻Am=0，然后再选择一个0.5s~1s时刻，Am=1，在这个区间内线性插值，实现幅值从0到1。这种方式加载要优于上述瞬时加载，但是在起初的0.5s（或者1s，即smooth tpye中设置的终点时间）内计算结果是不准确的，所以要把这部分的计算结果剔除，剔除方法就是，创建2个step，第一个step主要分析自重作用，待自重稳定后开始第二个step地震时程反应分析。 第二个分析步就是加地震波。 输入地震波有两种方法： 1、在如下位置加入下面加黑的字体部分。格式如下：时间,地震波,时间,地震波,时间, 地震波,时间, 地震波…………每行8个数据（我下到的地震波文件是不带时间的，自己用C++处理了一下）。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% *End Assembly *Amplitude, name=Amp-1 0.005, -7.5e-08, 0.01, -3.55e-07, 0.015, -7.03e-07, 0.02, -4.53e-07 0.025, 1.82e-06, 0.03, 7.01e-06, 0.035, 1.5e-05, 0.04, 2.49e-05 0.045, 3.54e-05, 0.05, 4.5e-05, 0.055, 5.2e-05, 0.06, 5.5e-05 ………………

ABAQUS建模如何施加预应力(残余应力)

ABAQUS建模如何施加预应力 本文参考了百度文库中的文章： https://www.sodocs.net/doc/073504583.html,/link?url=dt_VLOGCUf8hUo7A9THhyv7BuSHry71EbLVtBtkWpoiYtkm Lxbfk0Io63jsygs6vWbFU7x22HHFv8pIGgPMYkv1lyFXWbgPJqvCodSioUqa 关键字格式： “*initial conditions, type=stress, input=bb.dat” 上面的关键字，即绿色部分，全部插于*STEP语句之前（如下图），两语句之间不能有空格。施加预应力场只是initial conditions关键字的一个应用，详见abaqus6.8帮助文档，《ABAQUS Analysis User’s Manual》的第28.2节“initial conditions”。 实例：点焊所产生的焊点中存在着残余应力，本文就是教大家如何完成焊点残余应力的模拟。原理说明：先在模型上施加一个任意载荷（记为状态1），可得出此载荷作用下模型上的等效节点载荷，然后通过keywords让这个等效节点载荷作用于模型上，使它与之前施加在模型上的载荷相平衡，便得到了一个位移为0的初始状态（记为状态2），该状态下，模型中含有的应力场与状态1相同，只是模型不发生变形而已。 具体操作步骤： 1、建立有限元模型，部件类型为轴对称

2、设置材料常数（自己任意设） 3、分析步，设置两个分析步 4、设置任意一个自己需要的载荷，此载荷即为与初始应力对应的载荷。让该载荷从分析步2开始作用。分析步1空着。原因不明。 （让载荷从step2开始，得到的分析结果图显示很光滑。但若是让载荷从step1开始并延续到step2，或者从没有step2 的step1开始，得到的分析图都不是光滑，原因未知。） 设置边界条件，从状态Initial开始。

ANSYS地震波的输入

对于地震波的输入，可以把荷载记录作成文件，利用apdl的读取功能读入数据库中。下面的例子是自己编的一个小文件。修改一下可以更简洁。 Fini /config,nres,1000 *dim,aceX,TABLE,3000,1 *dim,aceY,TABLE,3000,1 *dim,aceZ,TABLE,3000,1 *creat,ff *vread,aceX(1,1),acex,txt,,1 (e16.6) *vread,aceX(1,0),acexTT,txt,,,1 (e16.6) ACEX(0,1)=1 *end /input,ff *creat,ff *vread,aceY(1,1),txt,,1 (e16.6) *vread,aceY(1,1),ACETT,,,1 (e17.6) ACEY(0,1)=1 *end /input,ff *creat,ff *vread,aceZ(1,1),txt,,1 (e16.6) *vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1 (e17.6) ACEZ(0,1)=1 *end /input,ff !地震波时程记录分成了3个文件，每个文件是一列。分别记录x，y，z方向的加速度。Accett是时间记录。 这样就可以把加速度记录读取到ansys数据库中作为数组。 也可以把加速度记录作成一个文件，这样程序就简单多了。 下面是计算部分语句： /SOLU ANTYPE,trans !求解其自己选了 TM_START=0.01 TM_END=15.00 TM_INCR=0.01 *DO,TM,TM_START,TM_END,TM_INCR TIME,tm

ABAQUS时程分析实例

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：7800 mechanical-->>elasticity-->>elastic，young‘s modulus：2.1e11，poisson’s ratio：0.3.

ABAQUS瑞利阻尼

关于ABAQUS中的质量比例阻尼 总结论： ABAQUS中的质量比例阻尼是和绝对速度有关的，即质量比例阻尼产生的阻尼力由绝对速度引起。以阻尼系数表达的阻尼，产生的阻尼力由相对速度引起。 Abaqus Analysis User's Manual—Mass proportional damping：The factor introduces damping forces caused by the absolute velocities of the model and so simulates the idea of the model moving through a viscous “ether” (a permeating, still fluid, so that any motion of any point in the model causes damping).帮助手册也说明了质量比例阻尼是和绝对速度有关。 问题： 1、应用直接积分法进行时程分析，地震波一般以边界条件 的形式加到支座处，结构阻尼只能使用Rayleigh阻尼， 而这时产生的阻尼力是绝对速度产生的，而运动方程中 的阻尼项产生的阻尼力是与相对速度有关。 2、SAP2000中施加地震波，支座处相对位移为0，绝对位 移不为0，其相对位移相对哪一点来说的？

算例： 单自由度体系，如图（1），质量m=，k=1N/m，阻尼比ξ=，对应的阻尼系数c=，若应用直接积分法进行时程分析，结构的阻尼需要转换成Rayleigh阻尼，使用如下公式： 22 n n n βω α ξ ω =+ 如果只使用质量比例阻尼（结构只有一阶振型），即 2 n n α ξ ω =，容易得出α=。. 图（1） 情况（1）： 在ABAQUS中用spring单元模拟竖向的直杆，水平刚度k=1N/m，采用Rayleigh阻尼，通过*mass,alpha=（质量比例阻尼）施加，地震波需用Elcentrol波，以边界条件的形式加在支座处(竖向杆下端)。 为了作对比，在SAP2000中的结构阻尼在分析工况中以质量比例阻尼的形式施加。MATLAB中变成使用NewMark-beta方法。

ABAQUS施加预应力

ABAQUS施加预应力 参考百度文库： https://www.sodocs.net/doc/073504583.html,/link?url=dt_VLOGCUf8hUo7A9THhyv7BuSHry71EbLVtBtkWpoiYtkm Lxbfk0Io63jsygs6vWbFU7x22HHFv8pIGgPMYkv1lyFXWbgPJqvCodSioUqa 关键字格式： “*initial conditions, type=stress, input=bb.dat” 上面的关键字，即绿色部分，全部插于*STEP语句之前（如下图），两语句之间不能有空格。施加预应力场只是initial conditions关键字的一个应用，详见abaqus6.8帮助文档，《ABAQUS Analysis User’s Manual》的第28.2节“initial conditions”。 实例：点焊所产生的焊点中存在着残余应力，本文就是教大家如何完成焊点残余应力的模拟。原理说明：先在模型上施加一个任意载荷（记为状态1），可得出此载荷作用下模型上的等效节点载荷，然后通过keywords让这个等效节点载荷作用于模型上，使它与之前施加在模型上的载荷相平衡，便得到了一个位移为0的初始状态（记为状态2），该状态下，模型中含有的应力场与状态1相同，只是模型不发生变形而已。 具体操作步骤： 1、建立有限元模型，部件类型为轴对称

2、设置材料常数（自己任意设） 3、分析步，设置两个分析步 4、设置任意一个自己需要的载荷，此载荷即为与初始应力对应的载荷。让该载荷从分析步2开始作用。分析步1空着。原因不明。 （让载荷从step2开始，得到的分析结果图显示很光滑。但若是让载荷从step1开始并延续到step2，或者从没有step2 的step1开始，得到的分析图都不是光滑，原因未知。） 设置边界条件，从状态Initial开始。

Midas地震波的选取方法

地震波的选取方法 建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)的5.1.2条文说明中规定，正确选择输入的地震加速度时程曲线，要满足地震动三要素的要求，即频谱特性、有效峰值和持续时间要符合规定。 频谱特性可用地震影响系数曲线表征，依据所处的场地类别和设计地震分组确定。这句话的含义是选择的实际地震波所处场地的设计分组(震中距离、震级大小)和场地类别(场地条件)应与要分析的结构物所处场地的相同，简单的说两者的特征周期Tg值应接近或相同。特征周期Tg值的计算方法见下面公式(1)、(2)、(3)。 加速度有效峰值按建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)中的表5.1.2-2采用。地震波的加速度有效峰值的计算方法见下面公式(1)及下面说明。 持续时间的概念不是指地震波数据中总的时间长度。持时T d的定义可分为两大类，一类是以地震动幅值的绝对值来定义的绝对持时，即指地震地面加速度值大于某值的时间总和，即绝对值｜a(t)｜＞k*g的时间总和，k常取为0.05；另一类为以相对值定义的相对持时，即最先与最后一个k*a max之间的时段长度，k一般取0.3～0.5。不论实际的强震记录还是人工模拟波形，一般持续时间取结构基本周期的5～10倍。 说明: 有效峰值加速度 EPA＝Sa/2.5 （1） 有效峰值速度 EPV＝Sv/2.5 （2） 特征周期 Tg = 2π*EPV/EPA（3） 1978年美国ATC－3规范中将阻尼比为5％的加速度反应谱取周期为0.1-0.5秒之间的值平均为Sa，将阻尼比为5%的速度反应谱取周期为0.5-2秒之间的值平均为Sv(或取1s附近的平均速度反应谱)，上面公式中常数2.5为0.05组尼比加速度反应谱的平均放大系数。 上述方法使用的是将频段固定的方法来求EPA和EPV，1990年的《中国地震烈度区划图》采用了不固定频段的方法分析各条反应谱确定其相应的平台频段。具体做法是：在对数坐标系中同时做出绝对加速度反应谱和拟速度反应谱，找出加速度反应谱平台段的起始周期T0和结束周期T1，然后在拟速度反应谱上选定平台段，其起始周期为T1(即加速度反应谱平台段的结束周期T1)，结束周期为T2，将加速度反应谱在T0至T1之间的谱值求平均得Sa，拟速度反应谱在T1至T2之间的谱值求平均得Sv（注：生成谱的时候一定要用对数谱），加速度反应谱和拟速度反应谱在平台段的放大系数采用2.5，按公式(1)、（2）、（3）求得EPA、EPV、Tg。 在MIDAS程序中提供将地震波转换为绝对加速度反应谱和拟速度反应谱的功能(工具>地震波数据生成器，生成后保存为SGS文件)，用户可利用保存的SGS文件(文本格式文件)根据上面所述方法计算Sv、Sa、Tg＝Sv/Sa。通过Tg值可判断该地震波是否适合当地场地和地震设计分组，然后将抗震规范中表5.1.2-2中的EPA值与Sa相比求出调整系数（即放大系数），将其代入到地震波调整系数中。将地震波转换为绝对加速度反应谱和拟速度反应谱时注意周期范围要到6秒(建筑抗震规范规定)。 建筑抗震设计规范5.1.2条中规定，采用时程分析方法时，应按照场地类别和设计地震分组选用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。所谓“在统计意义上相符”指的是，其平均影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在各周期点上相差不大于20%。 在MIDAS程序中，可选取两组实际强震记录生成两个SGS文件(调整Sa后的)，然后将一组人

[土木] 在ABAQUS中对框架结构施加地震波(对初学者普及,同时向大虾们求教)

[土木]在ABAQUS中对框架结构施加地震波（对初学者普及，同时向大虾们求教） 初学ABAQUS没多久，由于课程需要，想用实体单元建了一个五层的框架结构，要对其施加地震波。但是我只学了石老师《实例》的前面部分，只知道些比较基本的操作之类的，于是上网求助于论坛。 在找完很多帖子后，建模并计算，基本算是成功的。所以首先是要衷心感谢各位在论坛上指导了我的楼主及他们的帖子们。 不过感觉网上各位大侠可能都没体会到民间疾苦，只提了个大概，我们自己得总结半天。所以在此详细点写下自己查到的方法，回报下论坛上的各位，给其他一些初学的人一些帮助，也达到交流学习的目的。 但同时还有许多自己不知其所以然的，想要请教各位大侠（红色字体是引用别人说的，蓝色字体是我的疑问，望大家讨论或帮忙解答）。 在网上查了些方法： module选load，在tools-----amplitude-----creat默认的continue在Edit Amplitude里面输入时间和加速度，点OK。点creat boundary condition，出现对话框creat boundary condition，选择acceleration/angular acceleration,continue---选择要施加的边界---done----出现对话框edit bondary condition对话框，在amplitude里选择你所定义的时间和加速度。点ok就完工了。 这是在CAE里输入地震波的方式，我用的方法是直接在inp文件里加地震波的。 首先在CAE里建好模型，定义两个分析步。 第一个分析步是加自重，采用线性加载的方式。 (a) 加载方式：ABAQUS在施加Gravity时，默认为Instantaneous（瞬时加载），如果把结构自重以瞬间加载方式加到结构上，相当于对结构施加了一个脉冲荷载，会引起结构在竖向的振动，在不考虑结构阻尼的情况，这种振动会一直持续下去。如果是混凝土结构，这种竖向振动也会造成混凝土受拉损伤，所以这种加载方式不太合理。 (b)新建加载方式：创建一个新的Amplitude，Type=smooth tpye，0时刻Am=0，然后再选择一个0.5s~1s时刻，Am=1，在这个区间内线性插值，实现幅值从0到1。这种方式加载要优于上述瞬时加载，但是在起初的0.5s（或者1s，即smooth tpye中设置的终点时间）内计算结果是不准确的，所以要把这部分的计算结果剔除，剔除方法就是，创建2个step，第一个step主要分析自重作用，待自重稳定后开始第二个step地震时程反应分析。 以上方法也是得自论坛，我感觉说的有道理，就用了，不知道具体对不对。 第二个分析步就是加地震波。 输入地震波有两种方法： 1、在如下位置加入下面加黑的字体部分。格式如下：时间,地震波,时间,地震波,时间, 地震波,时间, 地震波…………每行8个数据（我下到的地震波文件是不带时间的，自己用C++处理了一下）。 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

新输入地震波

[结构分析] 地震波输入的问题 三向输入简化后的单向输入 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-01 0.200000E-01 0.300000E-01 0.400000E-01 0.500000E-01 0.600000E-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 /SOLU ANTYPE,trans btime=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,dtime time,itime AUTOTS,0 NSUBST,1, , ,1 KBC,1

时程分析时地震波的选取及地震波的反应谱化

时程分析时地震波的选取及地震波的反应谱化 发表时间：2017-12-29T15:40:37.810Z 来源：《防护工程》2017年第22期作者：金林飞 [导读] 目前我国规范要求结构计算中地震作用的计算方法一般为振型分解反应谱法。 常州市规划设计院江苏常州 213002 摘要：目前我国规范要求结构计算中地震作用的计算方法一般为振型分解反应谱法。时程分析法作为补充计算方法，在不规则、重要或较高建筑中采用。进行时程分析时，首先面临正确选择输入的地震加速度时程曲线的问题。时程曲线的选择是否满足规范的要求，则需要首先将时程曲线进行单自由度反应计算，得到其反应谱曲线，并按规范要求和规范反应谱进行对比和取舍。本文通过介绍常用的数值计算方法及计算步骤，实现将地震加速度时程曲线计算转化成反应谱曲线，从而为特定工程在时程分析时地震波的选取提供帮助。 关键词：时程分析，地震波，反应谱，动力计算 1 地震反应分析方法的发展过程 结构的地震反应取决于地震动和结构特性。因此，地震反应分析的水平也是随着人们对这两个方面认识的深入而提高的。结构地震反应分析的发展可以分为静力法、反应谱法、动力分析法这三个阶段。在动力分析法阶段中又可分为弹性和非弹性（或非线性）两个阶段。 [1] 目前，在我国和其他许多国家的抗震设计规范中，广泛采用反应谱法确定地震作用，其中以加速度反应谱应用得最多。反应谱是指：单自由度弹性体系在给定的地震作用下，某个最大反应量（如加速度、速度、位移等）与体系自振周期的关系曲线。反应谱理论是指：结构物可以简化为多自由度体系，多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体系反应的组合，每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。其优点是物理概念清晰，计算方法较为简单，参数易于确定。 反应谱理论包括如下三个基本假定：1、结构物的地震反应是弹性的，可以采用叠加原理来进行振型组合；2、现有反应谱假定结构的所有支座处地震动完全相同；3、结构物最不利的地震反应为其最大地震反应，而与其他动力反应参数，如最大值附近的次数、概率、持时等无关。[1] 时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。由于此法是对运动方程直接求解，又称直接动力分析法。可直接计算地震期间结构的位移、速度和加速度时程反应，从而描述结构在强地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化，以及结构构件逐步开裂、屈服、破坏甚至倒塌全过程。 根据我国《建筑抗震设计规范》(GB5011-2010)(以下简称《抗规》)第5.1.2-3条要求，特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。此外《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010) (以下简称《高规》)第4.3.4条也有相关要求。 2 时程分析时地震波的选取要求 在进行时程分析时，首先面临地震波选取的问题。所选的地震波需要符合场地条件、设防类别、震中距远近等因素。《抗规》对于地震波的选取主要有以下几点要求： 1、当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值（其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3）。 2、弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。 3、多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。根据规范条文说明，所谓“统计意义上相符”指的是，多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。 4、时程曲线要满足地震动三要素的要求，即频谱特性、有效峰值和持续时间均要符合规定。其中频谱特性可用地震影响系数曲线表征，依据所处的场地类别和设计地震分组确定；加速度的有效峰值按《抗规》表5.1.2-2中所列地震加速度最大值采用；输入的地震加速度时程曲线的有效持续时间，一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10%那一点算起，到最后一点达到最大峰值的10%为止。有效持续时间一般为结构的基本周期的（5~10）倍，即结构顶点的位移可按基本周期往复（5~10）次。 根据以上《抗规》对地震波选取的要求，在工程中选取地震波时，首先需将地震波进行单自由度动力求解，得出相应的反应谱曲线，并与规范反应谱所用的地震影响系数曲线进行对比。对比频谱特性，查看是否在统计意义上相符，若相符则可将此地震波用于结构计算进行底部剪力验证，否则则需要更换地震波重新分析。 3 求解地震波单自由度体系反应的数值计算方法 对一般动力荷载反应的求解方法可分为叠加法和逐步法两类。 叠加法包括时域分析和频域分析，总反应计算采用独立反应贡献的组合。时域方法中，荷载被考虑为短暂持续时间的脉冲序列，由每个脉冲自由振动反应的独立贡献得到后续时间的总反应；频遇方法中，假设荷载为周期的，并用Fourier变换为离散的谐振分量Pn。再由这些荷载分量乘以结构的频率反应系数Hn，得到与其相应的结构谐振反应分量Vn。最后，由组合谐振反应分量（Fourier逆变换）获得结构的总反应。由于结果都使用了叠加，因此不适用于非线性反应分析。[2] 逐步法有很多种，但所有方法都是将荷载和反应历程分成一系列时间间隔或“步”。在每步期间均以此步开始时存在的初始条件（位移、速度和加速度）和该步期间的荷载历程来计算反应。因此每步反应是一个独立的分析问题。[2] 积分法是逐步法中的一般性的方法之一。积分法对每一时间步，从初始最终条件应用积分向前进一步，速度的变化依赖于加速度历程的积分，而位移的变化依赖于相应的速度积分。 用积分法进行分析时，首先需要假设在时间步内加速度是如何变化的。根据假设的不同，积分法可分为“基于常平均加速度”法（如

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:我老板要求我用的是concrete damage plasticity model 1。在做非线性分析的时候，怎么知道结构破坏了，如何得知什么时候获取了结构的极限承载力 2。如何确定concrete compression damage和concrete tension damage？二者似乎都无法通过试验得到。如果说可以忽略compression damage，那么由于tension stiffening的存在（下降段相对而言变长了），tension damage的定义就显得很重要了。在ABAQUS关于重力坝的例子中，tension stiffening和tension damage的数据，似乎有一些关系。 3。定义concrete tension stiffening的时候，我看一些论文上面关于tesion stiffening说明的时候，说如果tensiong stiffening 定义得太小，收敛会很难。但是tension stiffening的大小在用*concrete tension stiffening定义如何体先呢，在前两个数据是remaining direct stress after cracking和direct cracking strain. 4。tension stiffenig 与配筋率是否有关系呢？如果有的话，关系是怎么样的呢？谢谢大家了。 A:我认为damage plasticity model主要用于混凝土受循环往复荷载的情况，concrete compression damage和concrete tension damage也只在这时需要定义，tension stiffening好像就是定义混凝土单轴受拉本构关系，与tension damage应该没有关系。与配筋率好像也没有关系。damage plasticity model既可以模拟循环拟静荷载的情况，也可计算结构在动力荷载（地震、风以及冲击荷载的作用），通过concrete compression damage和concrete tension damage考虑混凝土的拉压异性，tension stiffening则可考虑拉伸屈服后的软还阶段本构行为，同样是混凝土损伤全过程的一部分，它与配筋率及网格划分密度的相互关系很大程度上影响到计算的收敛性。A:损伤主要针对循环加载问题，如果你不是循环加载的话可以不考虑损伤,我做过比较 A:楼上的大侠好象问题考虑的不是很全面吧.如果在单向加载时同时存在拉压,就应该考虑.而其中的恢复系数是循环加载下考虑损伤恢复A:我现在也在搞concrete damage plasticity model,希望能和各位大虾交流交流A:。在做非线性分析的时候，怎么知道结构破坏了，如何得知什么时候获取了结构的极限承载力? 这个问题牵涉到结构在损伤到多少时即认为是损坏.也就是通常说的怎么把结构算倒.不知道我理解的是否正确.如果是这个问题就牵涉到损伤系数的取法.因为是整个结构,就须要把所有的损伤系数加权平均.加权的取法也很有讲究,有人认为达到0.7即认为倒塌,可以参考王光远的文章.现有有限元程序还不能完成,是个急待解决的难题. 当然是有关系的了concrete compression damage和concrete tension damage分别是受压损伤系数和受拉损伤系数函数,在单项受力时是直接乘入混凝土刚度的.在往复荷载下要乘损伤恢复系数，在三轴应力下还要乘加权因子。考虑了该参数后，开裂应变就不等于塑性应变。开裂应变是考虑弹性模量折减的非弹性应变。因此此时塑性应变不等于非弹性应变。这是关键啊A:谢谢各位的回复, 帮助很大. 现在riks 去求解的时候,可以获取极限何在,结果与实验结果差别不大,但是在极限荷载下的位移与实验结果差别很大,无论用shell还是solid 来模拟钢筋混凝土的话, 位移误差都很大. 请问大家有没有碰到着个问题呢? abaqus问答精华 Q:预拉钢筋怎样施加预应力，请各位指点~~~~ Q:我在文档里看到要在inp文件定义一个rebar，但是rebar只能用于shell, membrane, and solid elements 。我现在想做的是一个预应力拉索，不是镶嵌在shell, membrane, and solid 这些单元里的，而是独立的一根拉锁。拉索单元打算用truss,但是怎样在truss上使用rebar啊？请高手指点还有个问题，我看到别人的inp文件，如下：*rebar,element=continuum,material=rebar2,name=ubar top1,1.005e-4,0.15,0.0,0.5,1 第二行第一

怎样在Sap2000中输入地震波

怎样在Sap2000中输入地震波 1、地震波文件类型： （1）、有些地震波数据是一列的，这种情况最好办。直接在定义fuction-time history时定义numbers per line为一即可。但要清楚时间步长。系统自定义的是0.005秒！ （2）、有些地震波是两列的，第一列是时间，第二列是加速度值。这时在定义fuction-time history中有一项time and fuction value一定要选中，而number of point per line是填1而不是2。这样程序先读时间，然后读加速度值。 （3）、还有一些地震波干脆是是5-8列的（8列的在伯克利很常见），其中的每个数据都是加速度值。加速度的读取顺序应该是沿着“行”读，读完本行的数据再读下一行。在sap中，只需设定numbers per line=列数即可。 （4）、地震波的数据为六列，第一、三、五列是时间，二、四、六列是加速度，正确的读数顺序是先横着读完一行再读下一行。导入这种地震波时候这样设置：the number of points per line =3，并选择time and function values。 （5）、从PEER数据库下载的地震波，有的全属于一行，故numbers per line=地震波总点数(NPTS)。 （2）、重力加速度单位gal： 描述地重力场强度的单位，常用于地震工程学中，用来描述地震加速度。gal，称为“伽”或者“盖”，是为纪念第一个重力测量者意大利科学家伽利略（1564~1642）而命名的。重力场的量纲是厘米每二次方秒，规定1 cm/s^2=1 gal，1 g（重力加速度）= 9.8 m/s2 = 980 gal。我国各类抗震规范中，也用gal来描述地震加速度峰值。 （3）、定义时程函数时，单位无所谓，只要你的系数对应好就可以。sap输入的地震函数本身是没有单位的，它的单位随着你sap的右下角的单位走的。所以才需要将这个单位和原始波单位对应。 3、时程分析输出步长与输出点数： 如果是采用sap2000中自带的地震波时，在导入地震波后，通过点击显示文件（View File）可以显示该地震波的总时间t和时间步长s（输出步长大小），通过这两个数据可以计算输出时段数( )。对于同一个工程，地震波作用的总时间t可以不同，但输出时段大小s应该一致。否则，两次时程分析输出的是不同时间点处的结果，其值当然是不同的。一般来说，输出时段大小一般取0.01或0.02。输入的是同一个地震波,只不过输出的时段数n和时段大小s不