使用ANSYS软件模拟地震荷载的方法

使用ANSYS模拟地震荷载的方法

选用东营胜利油田CB11B平台的ANSYS模型对模态分析和动力分析中的操作方法进行介绍。渤海CB11B平台是一座4腿导管架平台，包括上部甲板模块、导管架和桩基三部分。甲板面标高为+9.00m，水深为10.5m。桩腿的单向斜度10：1，入泥1.5m。

模拟地震荷载首先需要有地震的加速度数据，这里采用迁安波，迁安波为渤海的地震波，见文件eqq1.txt。其时程图见图1。注：该文件只有一列，即加速度值。

图1.加速度时程图

第一步要把地震加速度数据输入ANSYS软件。

下拉菜单中Parameters-Array Parameters-Define/Edit-Add, 在Par中输入所定义数组名称（eqq）；输入数组选择Array；在I、H、K No.中输入数组的行数、列数、维数，所输入的行数应该与eqq1文件中的加速度数据个数相等，列数与

维数在这里均为1。

下拉菜单中Parameters-Array Parameters-Read From File, 选择Array，点击OK；ParR中输入数组名称（eqq）；在File, ext, dir Read from file中浏览到地震加速度文件eqq1.txt所在的位置；Ncol Number of columns中输入1；最后一行中输入数据格式后点击OK（G10.4代表加速度数据总共十位，小数点后有四位.例如如：+1.2532，即G7.4）。

下拉菜单中Parameters-Array Parameters-Define/Edit-Add，选择数组文件名eqq后点击Edit，可以看到地震的加速度数据文件eqq1.txt已经被输入到数组eqq 中了。点击Close关闭。

第二步要把地震加速度数据输入结构。

注意首先要把water table清空。要以命令流的方式把地震加速度数据输入结构：

FINISH

/PREP7

NT=500 %总计算步数

DT=0.01 %时间步长，NT*DT即为总的计算时间

/SOLU

ANTYPE,TRANS %以命令流的方式选择瞬态动力学分析

TRNOPT,FULL

*DO,I,1,NT,1 %循环开始

TIME,I*DT

KBC,0

NSUB,1

ALPHAD,0.1 %输入阻尼系数alpha

BETAD,0.0028 %输入阻尼系数betad

ACEL,EQQ(I),0,0 %输入X、Y、Z向的地震加速度数据，这里只在X方向加了加速度。注意这里要输入的数据名EQQ要与前面所定义数组名相同。

ALLS

SOLVE

*ENDDO %循环终止

第三步，观察结果。

以节点位移为例进行说明, TimeHist postproc——Define Variables——Add——Nodal DOF result——选择节点或者输入节点号——选择方向——在List

Variables中可以列出该节点不同时间的位移值——Graph Variables可以画出该节点随时间位移图。

第八章水平地震作用下的内力和位移计算

第8章 水平地震作用下的内力和位移计算 8.1 重力荷载代表值计算 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载：纵、横梁自重，半层柱自重，女儿墙自重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活荷载，纵、横梁自重，楼面上、下各半层柱及纵、横墙体自重。 8.1.1第五层重力荷载代表值计算 层高H=3.9m ，屋面板厚h=120mm 8.1.1.1 半层柱自重 （b ×h=500mm ×500mm ）:4×25×0.5×0.5×3.9/2=48.75KN 柱自重：48.75KN 8.1.1.2 屋面梁自重 ()()kN m m m kN m m m kN m m m kN 16.1472 )25.06.6(/495.145.06.616.3)3.03(/495.123.06.7/16.3=?-?+?-?+ +?+?-? 屋面梁自重：147.16KN 8.1.1.3 半层墙自重 顶层无窗墙（190厚）：()KN 25.316.66.029.3202.02019.025.14=??? ? ??-???+? 带窗墙（190厚）： ()()KN 98.82345.002.02019.025.1428.15.16.66.029.3202.02019.025.14=??? ??? ???????-?+???-???? ??-???+? 墙自重：114.23 KN 女儿墙：()KN 04.376.66.1202.02019.025.14=????+? 8.1.1.4 屋面板自重 kN m m m m kN 78.780)326.7(6.6/5.62=+???

8.1.1.5 第五层重量 48.75+147.16+114.23+37.04+780.78=1127.96 KN 8.1.1.6 顶层重力荷载代表值 G 5 =1127.96 KN 8.1.2 第二至四层重力荷载代表值计算 层高H=3.9m ，楼面板厚h=100mm 8.1.2.1半层柱自重：同第五层，为48.75 KN 则整层为48.75×2=97.5 KN 8.1.2.2 楼面梁自重： ()()kN m m m kN m m m kN m m m kN 3.1542)25.06.6(/6.145.06.63.3)3.03(/6.123.06.7/3.3=?-?+?-?+ +?+?-? 8.1.2.3半墙自重：同第五层，为27.66KN 则整层为2×27.66×4=221.28 KN 8.1.2.4楼面板自重：4×6.6×（7.6+3+7.6）=480.48 KN 8.1.2.5第二至四层各层重量=97.5+154.3+221.28+480.48=953.56 KN 8.1.2.6第二至四层各层重力荷载代表值为： ()KN G 61.111336.65.326.76.65.2%5056.9534-2=??+????+= 活载:Q 2-4=KN 05.160%5036.65.326.76.65.2=???+???）（ 8.1.3 第一层重力荷载代表值计算 层高H=4.2m ，柱高H 2=4.2+0.45+0.55=5.2m ，楼面板厚h=100mm 8.1.3.1半层柱自重： （b ×h=500mm ×500mm ）:4×25×0.5×0.5×5.2/2=65 KN 则柱自重：65+48.75=113.75 KN 8.1.3.2楼面梁自重：同第2层，为154.3 KN 8.1.3.3半层墙自重（190mm ）： ()()KN 14.3145.002.02019.025.142 8 .15.16.66.02 2.4202.02019.025.14=-?+???-??? ? ??-???+? 二层半墙自重（190mm ）：27.66 KN 则墙自重为：（31.14+27.66）×4=235.2 KN

ANSYS_使用经验

ANSYS 查询函数（Inquiry Function） 在ANSYS操作过程或条件语句中，常常需要知道有关模型的许多参数值，如选择集中的单元数、节点数，最大节点号等。此时，一般可通过*GET命令来获得这些参数。现在，对于此类问题，我们有了一个更为方便的选择，那就是查询函数— Inquiry Function。 Inquiry Function类似于ANSYS的 *GET 命令，它访问ANSYS数据库并返回要查询的数值，方便后续使用。ANSYS每执行一次查询函数，便查询一次数据库，并用查询值替代该查询函数。 假如你想获得当前所选择的单元数，并把它作为*DO循环的上界。传统的方法是使用*GET命令来获得所选择的单元数并把它赋给一个变量，则此变量可以作为*DO循环的上界来确定循环的次数 *get, ELMAX,elem,,count *do, I, 1, ELMAX … … *enddo 现在你可以使用查询函数来完成这件事，把查询函数直接放在*DO循环内，它就可以提供所选择的单元数*do, I, ELMIQR(0,13) … … *enddo 这里的ELMIQR并不是一个数组，而是一个查询函数，它返回的是现在所选择的单元数。括弧内的数是用来确定查询函数的返回值的。第一个数是用来标识你所想查询的特定实体（如单元、节点、线、面号等等），括弧内的第二个数是用来确定查询函数返回值的类型的（如选择状态、实体数量等）。 同本例一样，通常查询函数有两个变量，但也有一些查询函数只有一个变量，而有的却有三个变量。 查询函数的种类和数量很多，下面是一些常用、方便而快速快捷的查询函数 1 AREA—arinqr(areaid,key) areaid—查询的面，对于key=12,13,14可取为0； key—标识关于areaidr的返回信息 =1，选择状态 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数 =-1，材料号 =-2，单元类型 =-3，实常数 =-4，节点数 =-6，单元数 … arinqr(areaid,key)的返回值 对于key=1 =0, areaid未定义 =-1，areaid未被选择 =1， areaid被选择 … 2 KEYPOINTS—kpinqr(kpid,key)

一、荷载与地震作用

附件：“PKPM上部结构设计软件常见问题释疑”研讨班授课大纲 一、荷载与地震作用 1、现浇板、悬挑板、组合楼板、斜板等在确定面荷载时有哪些注意事项？05与08版在处理上 有何不同？荷载方向如何确定，可否输入负值？ 2、08版新增梁上的荷载类型“无截面设计”是何意，如何正确应用？ 3、哪些节点上可以加节点荷载？对于一根梁上任加一点后，在此节点上加节点荷载05与08版 软件在处理上有何不同？ 4、楼面梁是如何进行活荷载折减的，程序的处理与规范有何不同？ 5、对于“柱、墙及基础活荷载折减”程序的处理05版及08版有哪些不同，结果如何查询？ 6、活荷载的输入对人防荷载的计算有何影响？08版有何改动？ 7、PK、SATWE进行活荷载不利布置计算时有何不同？应注意哪些相关参数？ 8、何为“互斥活荷载”？怎样通过此功能来实现规范中的相应条款？ 9、05及08版程序是如何进行“普通风荷载”计算的，其中与风荷载计算相关的参数该如何确定， 受风面面积及荷载作用点如何确定？“普通风荷载”计算后荷载如何分配，它作用的效应程序做了怎样的处理？ 10、05版特殊风荷载是如何计算的，有哪些不足？08版特殊风荷载是如何计算的，如何灵活应 用？ 11、广义层方式建立的模型是否均可以直接用软件自动计算的风荷载？ 12、05、08版吊车荷载输入方法有哪些异同？ 13、对于排架柱计算长度系数的计算不同模块有何不同，该如何选用？ 14、近期多层人防的计算程序做了哪些重大调整？不同版本为何结果会相差如此悬殊？ 15、局部有人防荷载时如何处理？ 16、如何确定地下室外墙平面外的受力？如何计算地下室外墙平面外的配筋？不同版本输出结果 有何不同？程序对于地下室外墙能否正确识别？ 17、如何实现人防构件的弹塑性设计？ 18、何时需要考虑“双向地震”及“偶然偏心”？如果两项同时选择程序如何处理？ 19、如何正确确定与地震力计算相关的一些参数？如：计算振型个数、周期折减系数。 20、如何理解“水平力与整体坐标夹角”与“斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度”？ 21、“按中震（或大震）不屈服做结构设计”如何应用？ 22、0。2Q0调整，不同时期版本，程度处理有何不同，原来有哪些局限？如何解决？ 23、08版地下室信息中“土层水平抗力系数的比例系数”是何意，该如何取值？ 二、构件设计 1、对于层间的支撑在计算时05、08版软件的处理有何不同？ 2、越层支撑在与梁墙相交时05、08版在处理上有何不同？ 3、08版对于柱被层间支撑打断后是如何进行内力及配筋计算的？ 4、如何人为指定支撑是否参与导荷，它的导荷原则是如何定的？ 5、08版支撑的计算长度系数如何确定？ 6、支撑对于楼层指标的贡献05与08版在计算上有何异同？ 7、刚性梁有哪些具体应用？ 8、如何用两种方法输入连梁模型？两种方式输入的连梁在计算上有哪些不同？ 9、如何合理填取与连梁计算相关的参数信息，如连梁刚度折减系数、墙梁转框架梁控制跨高比？ 10、程序是如何实现“《抗震规范》(2008局部修订版)第3.6.6.1条” 的？ 11、在输入楼梯构件时应注意的事项有哪些？ 12、按主梁或次梁不同的方式输入时，在导荷、计算、施工图处理上有何不同？

【免费下载】ansys中荷载步的讲解

1.荷载步中荷载的处理方式 无论是线性分析或非线性分析处理方式是一样的。 ①对施加在几何模型上的荷载(如 fk,sfa 等)：到当前荷载步所保留的荷载都有效。如果 前面 荷载步某个自由度处有荷载，而本步又在此自由度处施加了荷载，则后面的替代前面的；如 果不是在同一自由度处施加的荷载，则施加的所有荷载都在本步有效(删除除外！)。 ② 对施加在有限元模型上的荷载(如 f,sf,sfe,sfbeam 等)：ansys 缺省的荷载处理是替代方式， 可用 fcum,sfcum 命令修改，可选择三种方式：替代(repl)、累加(add)、忽略(igno)。当采用缺 省时，对于同一自由度处的荷载，后面施加的荷载替代了前面施加的荷载(或覆盖)；而对于 不是同一自由度的荷载(包括集中或分布荷载)， 前面的和本步的都有效。 当采用累加方式时， 施加的所有荷载都在本步有效。 特别注意的是，fcum 只对在有限元模型上施加的荷载有效。 2.线性分析的荷载步 从荷载步文件(file.snn)中可以看到，本步的约束条件和荷载情况， 而其处理与上述是相同 的。由于线性分析叠加原理是成立的，或者讲每步计算是以结构的初始构形为基础的，因此 似乎可有两种理解。 ①每个荷载步都是独立的：你可以根据你本步的约束和荷载直接求解(荷载步是可以任意 求解的，例如可以直接求解第二个荷载步，而不理睬第一个荷载步:lssolve,2,2,1)，其结构对 应的是你的约束和荷载情况，与前后荷载步均无关！ （事实上，你本步可能施加了一点荷载， 而前步的荷载继续有效，形成你本步的荷载情况） ② 后续荷载步是在前步的基础上计算的(形式上！)。以荷载的施加先后出发，由于本步 没有删除前面荷载步的荷载， 你在本步仅仅施加了一部分荷载, 而结构效应是前后荷载共同 作用的结果。 不管你怎样理解，但计算结果是一样的。(Ansys 是怎样求解的，得不到证实。是每次对 每个荷载步进行求解，即[K]不变，而[P]是变化的，且[P]对应该荷载步的所有荷载向量呢？ 或是[P]对应一个增量呢？不用去管他，反正结果一样) 也有先生问，想在第 N 步的位移和应力的基础上，施加第 N+1 步的荷载，如何？对线性 分析是没有必要的，一是线性分析的效应是可以叠加的，二是变形很小(变形大时不能采用 线性分析)。 总之，线性分析是可以理解为后续步是在前步的基础上计算的(当然都基于初始构形)。 3.非线性分析时的荷载步 如下两点是要明确的： ①对于保守系统(无能量耗散)，最后结果与荷载的施加顺序(或荷载历史、或加载路径)无关。 ②后续荷载步计算是在前步的基础上(以前步的构形和应力为基础)计算的。 关于①：设置荷载步，并顺序求解；设置荷载步，直接求解荷载步 2；不用荷载步，直接同 时施加所有荷载；使用重启动，不设荷载步，顺序求解；使用生死单元等方法，其求解结果 相同。 通过计算证明了荷载顺序不影响最终结果， 从这里也证明了保守系统的计算结果与荷 载路径无关。 关于②：虽然从 file.snn 比较看，除了非线性分析的设置外，几乎与线性分析的荷载步文件 没有什么差别， 但如果顺序求解，则后续荷载步中用于每个子步计算的荷载=前步荷载不变+本步新施加的 荷载按子步内插值。而不是在本步有效的所有荷载点点施加。 举例 1：重力和预应力分为两个荷载步，在求预应力作用时，重力不变，而将预应力按子步要求施加； 所以这样计算即为考虑了重力的先作用， 而预应力则在重力作用的基础上计 算的。即第二荷载步中的每个子步所对应的荷载=重力+预应力总荷载/nsubst ，而不是=(重力 +预应力总荷载)/nsubst. 举例 2：设一悬臂梁，先在 1/2 处作用 2000 为第一荷载步，且设 nsubst=10,time=1；然后 悬臂端再作用 3000，且 nsubst=20，time=2,为第二荷载步。顺序求解，则 3000 即在 2000 先 作用的基础上计算的， 即当 time=1.6 时， 这时子步的荷载=2000+3000/20*(1.6-1.0)*20=3800， 而不是(2000+3000) *0.6=3000。 但小弟还有一点疑问，“对于保守系统(无能量耗散)，最后结果与荷载的施加顺序(或荷载历 断习题电源，线缆敷设完毕，要进出具高中资料试卷试验报告与相关部电源高中资料试卷切除从而采用

ansys Workbench15.0从入门到精通

第1章初识ANSYS Workbench 1.1 ANSYS Workbench 15.0 概述 经过多年的潜心开发，ANSYS公司在2002年发布ANSYS 7.0的同时正式推出了前后处理和软件集成环境ANSYS Workbench Environment（AWE）。到ANSYS 11.0版本发布时，已提升了ANSYS软件的易用性、集成性、客户化定制开发的方便性，深获客户喜爱。 Workbench在2014年发布的ANSYS 15.0版本中，在继承第一代Workbench的各种优势特征的基础上发生了革命性的变化，连同ANSYS 15.0版本可视为第二代Workbench（Workbench 2.0），其最大的变化是提供了全新的项目视图（Project Schematic View）功能，将整个仿真流程更加紧密地组合在一起，通过简单的拖曳操作即可完成复杂的多物理场分析流程。 Workbench所提供的CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等，使ANSYS在仿真驱动产品设计（Simulation Driven Product Development）方面达到了前所未有的高度。 本节内容主要介绍ANSYS Workbench 15.0的相关软件知识，如果对其有所了解，可以 跳过本节的学习。 1.1.1 关于ANSYS Workbench 在ANSYS 15.0版本中，ANSYS对Workbench架构进行了全新设计，全新的项目视图（Project Schematic View）功能改变了用户使用Workbench仿真环境（Simulation）的方式。

ansys载荷步

实际工况＝载荷步（时间步）＋载荷步（时间步）＋...... 载荷步＝载荷子步（时间增量）＋载荷子步（时间增量）＋...... 实体加载和有限元模型加载的区别： 实体加载是不能利用叠加,所以实体加载要手工叠加。对实体是覆盖,有限元模型加载是可以设置的。有限元加载可以利用fcum进行叠加。 比如, 第一个荷载步,对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。 第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum,add则第二荷载步是20kn的结果。 加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明 加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明： 一、加载方式的区别 实体加载和有限元模型加载的区别： 实体加载是不能利用叠加,所以实体加载要手工叠加。对实体是覆盖,有限元模型加载是可以设置的。有限元加载可以利用fcum进行叠加。 比如, 第一个荷载步,对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。 第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum,add则第二荷载步是20kn的结果。 实体加载方法的优点： a、几何模型加载独立于有限元网格，重新划分网格或局部网格修改不影响载荷； b、加载的操作更加容易，尤其是在图形中直接拾取时；无论采取何种加载方式，ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型，因此加载到实体的载荷将自动转化到其所属的节点或单元上； 二、载荷步及子步 这些概念主要用于非线性分析或载荷随时间变化的问题。根据问题的特点，可以

Ansys多载荷步的理解

关于多载荷步的理解 1. 荷载步中荷载的处理方式 无论是线性分析或非线性分析处理方式是一样的。 ①对施加在几何模型上的荷载(如fk,sfa等)：到当前荷载步所保留 的荷载都有效。 如果前面荷载步某个自由度处有荷载，而本步又在此自由度处施加了荷载，则后面的替代前面的；如果不是在同一自由度处施加的荷载，则施加的所有荷载都在本步有效(删除除外！)。 ②对施加在有限元模型上的荷载(如f,sf,sfe,sfbeam等)：ansys缺 省的荷载处理是替代方式，可用fcum,sfcum命令修改，可选择三种方式：替代(repl)、累加(add)、忽略(igno)。 当采用缺省时，对于同一自由度处的荷载，后面施加的荷载替代了前面施加的荷载(或覆盖)；而对于不是同一自由度的荷载(包括集中或分布荷载)，前面的和本步的都有效。当采用累加方式时，施加的所有荷载都在本步有效。 特别注意的是，fcum只对在有限元模型上施加的荷载有效。

2.线性分析的荷载步 从荷载步文件(file.snn)中可以看到，本步的约束条件和荷载情况，而其处理与上述是相同的。由于线性分析叠加原理是成立的，或者讲每步计算是以结构的初始构形为基础的，因此似乎可有两种理解。 1、每个荷载步都是独立的：你可以根据你本步的约束和荷载直接求解(荷载步是可以任意求解的，例如可以直接求解第二个荷载步，而不理睬第一个荷载步:lssolve,2,2,1)，其结构对应的是你的约束和荷载情况，与前后荷载步均无关！（事实上，你本步可能施加了一点荷载，而前步的荷载继续有效，形成你本步的荷载情况） 2、后续荷载步是在前步的基础上计算的(形式上！)。以荷载的施加先后出发，由于本步没有删除前面荷载步的荷载，你在本步仅仅施加了一部分荷载, 而结构效应是前后荷载共同作用的结果。 不管你怎样理解，但计算结果是一样的。(Ansys是怎样求解的，得不到证实。是每次对每个荷载步进行求解，即[K]不变，而[P]是变化的，且[P]对应该荷载步的所有荷载向量呢？或是[P]对应一个增量呢？不用去管他，反正结果一样) 也有先生问，想在第N步的位移和应力的基础上，施加第N+1步的荷载，如何？对线性分析是没有必要的，一是线性分析的效应是可以叠加的，二是变形很小(变形大时不能采用线性分析)。

雪风和地震荷载计算方法

雪、风和地震荷载的计算方法 1 雪荷载 1.1 文献[2]中国《建筑结构荷载规范GB 50009-2001》 文献[2]我国《建筑结构荷载规范GB 50009-2001》第6.1.1条规定，屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算： s k=μr s o(1-1) 式中：s k为雪荷载标准值，[kN/m2]；μ r为屋面积雪分布系数；s o为基本雪压，[kN/m2]。 规范第6.1.2条规定，基本雪压应按该规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的雪压采用。高于1989年同名规范30年一遇的标准。第6.1.3是对规范没有给出基本雪压的地点取值方法的规定。第6.1.4条是对山区基本雪压的规定。屋面积雪分布系数μ r根据屋面形状按表6.2.1确定。 1.2 文献[7]美国《建筑及其它结构最小设计荷载》1994年版 文献[7]美国《建筑及其它结构最小设计荷载》1994年版7.3规定，斜度小于1/12的平屋面的雪荷载按下式计算： p f=αC e C t I p g (1-2) 式中：p f为雪荷载，[lb/ft2]；α系数，美国本土为0.7，阿拉斯加为0.6；C e为暴露系数；C t为热力系数；I为重要性系数，根据表1及表20，一般公用发电厂I=1.0；p g为地面雪荷载。据规范解释对7.2的说明，地面雪荷载系基于雪荷载超过的年概率为2%（即平均重现期50年）的数值。 1.3 文献[12]《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000》 从上可见，文献[7]考虑的系数更多。 为了考虑与文献[12]《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000》一致，采用文献[2]的标准。因矩形烟风道为平顶，根据后者的表6.2.1第1项取μ r =1.0。 Page 1 of 8

ansys中荷载步的讲解

1.荷载步中荷载的处理方式 无论是线性分析或非线性分析处理方式是一样的。 ①对施加在几何模型上的荷载(如fk,sfa等)：到当前荷载步所保留的荷载都有效。如果前面荷载步某个自由度处有荷载，而本步又在此自由度处施加了荷载，则后面的替代前面的；如果不是在同一自由度处施加的荷载，则施加的所有荷载都在本步有效(删除除外！)。 ②对施加在有限元模型上的荷载(如f,sf,sfe,sfbeam等)：ansys缺省的荷载处理是替代方式，可用fcum,sfcum命令修改，可选择三种方式：替代(repl)、累加(add)、忽略(igno)。当采用缺省时，对于同一自由度处的荷载，后面施加的荷载替代了前面施加的荷载(或覆盖)；而对于不是同一自由度的荷载(包括集中或分布荷载)，前面的和本步的都有效。当采用累加方式时，施加的所有荷载都在本步有效。 特别注意的是，fcum只对在有限元模型上施加的荷载有效。 2.线性分析的荷载步 从荷载步文件(file.snn)中可以看到，本步的约束条件和荷载情况，而其处理与上述是相同的。由于线性分析叠加原理是成立的，或者讲每步计算是以结构的初始构形为基础的，因此似乎可有两种理解。 ①每个荷载步都是独立的：你可以根据你本步的约束和荷载直接求解(荷载步是可以任意求解的，例如可以直接求解第二个荷载步，而不理睬第一个荷载步:lssolve,2,2,1)，其结构对应的是你的约束和荷载情况，与前后荷载步均无关！（事实上，你本步可能施加了一点荷载，而前步的荷载继续有效，形成你本步的荷载情况） ②后续荷载步是在前步的基础上计算的(形式上！)。以荷载的施加先后出发，由于本步没有删除前面荷载步的荷载，你在本步仅仅施加了一部分荷载, 而结构效应是前后荷载共同作用的结果。 不管你怎样理解，但计算结果是一样的。(Ansys是怎样求解的，得不到证实。是每次对每个荷载步进行求解，即[K]不变，而[P]是变化的，且[P]对应该荷载步的所有荷载向量呢？或是[P]对应一个增量呢？不用去管他，反正结果一样) 也有先生问，想在第N步的位移和应力的基础上，施加第N+1步的荷载，如何？对线性分析是没有必要的，一是线性分析的效应是可以叠加的，二是变形很小(变形大时不能采用线性分析)。 总之，线性分析是可以理解为后续步是在前步的基础上计算的(当然都基于初始构形)。 3.非线性分析时的荷载步 如下两点是要明确的： ①对于保守系统(无能量耗散)，最后结果与荷载的施加顺序(或荷载历史、或加载路径)无关。 ②后续荷载步计算是在前步的基础上(以前步的构形和应力为基础)计算的。 关于①：设置荷载步，并顺序求解；设置荷载步，直接求解荷载步2；不用荷载步，直接同时施加所有荷载；使用重启动，不设荷载步，顺序求解；使用生死单元等方法，其求解结果相同。通过计算证明了荷载顺序不影响最终结果，从这里也证明了保守系统的计算结果与荷载路径无关。 关于②：虽然从file.snn比较看，除了非线性分析的设置外，几乎与线性分析的荷载步文件没有什么差别， 但如果顺序求解，则后续荷载步中用于每个子步计算的荷载=前步荷载不变+本步新施加的荷载按子步内插值。而不是在本步有效的所有荷载点点施加。 举例1：重力和预应力分为两个荷载步，在求预应力作用时，重力不变，而将预应力按

地震力计算方法CQC和平方开平方法比较

振型组合方法CQC和SRSS的区别之一 地震作用力的计算常常用底部剪力法和振型分解反应谱法，振型分解反应谱法的基本概念是：假定建筑结构是线弹性的多自由度体系，利用振型分解和振型正交性的原理，将求解n个自由度弹性体系的地震反应分解为求解n个独立的等效单自由度弹性体系的最大地震反应，进而求得对应于每一个振型的作用效应。 此时，就可以根据考虑地震作用的方式不同，采用不同的组合方式，对于平面振动的多质点弹性体系，可以用SRSS法，它是基于假定输入地震为平稳随机过程，各振型反应之间相互独立而推导得到的；对于考虑平—扭耦连的多质点弹性体系，采用CQC法，它与SRSS法的主要区别在于：平面振动时假定各振型相互独立，并且各振型的贡献随着频率的增高而降低；而平—扭耦连时各振型频率间距很小，相邻较高振型的频率可能非常接近这就要考虑不同振型间的相关性，

还有扭转分量的影响并不一定随着频率增高而降低，有时较高振型的影响可能大于较低振型的影响，相比SRSS时就要考虑更多振型的影响。 底部剪力法考虑到结构体系的特殊性对振型分解反应谱法的简化，当建筑物高度不大，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，结构振动位移反应往往以第一振型为主，而且第一振型接近于直线时，就可以把振型分解法简化为基本的底部剪力法计算公式。这个基本公式计算得到的各质点的水平地震作用可以较好的反映刚度较大的结构，但当结构基本周期较长，场地特征周期较小时，计算所得顶部地震作用偏小。 顾名思义，CQC-complete quaddratic combination，即完全二次项组合方法，其不光考虑到各个主振型的平方项，而且还考虑到耦合项，对于比较复杂的结构比如考虑平扭耦连的结构使用完全二次项组合的结果比较精确。

美国UBC规范之地震荷载介绍对比[1]

美国UBC规范之地震荷载介绍对比 徐松波，徐永伦 （合肥水泥研究设计院，安徽合肥230051） 摘要：为满足海外项目工程投标、设计的需要, 对在国外工程招标书中抗震设计要求条款经常引用的美标UBC1997规范作一介绍。并给出与国标GB50011规定近似的对比，以方便判断使用。 关键词：地震；UBC；分区 1 引言 近年来，各种类型的涉外工程日趋增多，其中EPC项目更是占主要。对于设计、施工而言，海外建设项目一般都必须满足所在国的建设法规的最低要求。其中的建构筑物抗震设计要求，美国标准UBC在海外的应用具有普遍性。因此，美国《统一建筑规范》（UBC1997）的相关要求必须要了解。 本文即通过收集、整理相关的资料，供业内认识参考使用。 2 UBC1997概述 1) 目标：防止结构重要破坏、人员死亡，而不是限制损伤或保持功能； 2) 设计要求：当风荷载效应大于地震效应时仍需遵照抗震的构造要求和有关限制。UBC 也有类似国标的分类标准，将建构筑物分为重要设施、危险设施和特殊使用、一般使用几类； 3) 地震分区：按设计基本地震加速度值从大到小分为：1、2A、2B、3和4； 4) 侧向力计算方法： (a)简化静力法——用于一般用途≤3层并采用轻型框架或者≤2层其余结构。 (b)静力法——用于分区1的结构和分区2的一般用途结构及其他。 (c)动力法——用于高度≥73.2m的结构及其他。 3 地震作用动力分析法 1) 美标UBC1997和国标GB50011规范都是基于50年超越概率为10%的地面运动来确定设防烈度，亦即是按475年的重现期确定的地震基本烈度； 2) 仅考虑规则的多层工业民用建构筑物,并采用两国规范各自建议给出的等效地震作用静 力计算法; 3) 等效剪切波速都采用多层土与匀质土在剪切波速传播时间上等效的方法计算; 4) 仅考虑常见结构自振周期范围0.1～3.0s。由于长周期结构对短周期型加速度地面运动的反应相对不大,按加速度反应谱计算的地震作用随自振周期增加明显降低,且大多数长周期结构如高层建筑等按规范的要求应进行模态分析或时间历程响应分析,故此处不考虑比较;

地震荷载作用下岩土边坡稳定性分析方法

地震荷载作用下岩土边坡稳定性分析方法 摘要：综合大量文献，回顾了岩土边坡地震稳定性分析方法的研究成果，将各种分析方法大致分为拟静力法，滑块分析法，概率分析法，数值分析方法以及实验法五类，并对这几种方法作简要评述，指出存在的问题并提出未来的发展方向。 关键词：岩土工程，岩土边坡，地震稳定性，进展，分析方法 Seismic Stability Evaluation Method Of Rock-soils Lopes Gao Wei Abstract：Comprehensive many papers, and reviewed the slop earthquake stability analysis of research results, The various analytical methods are classified into pseudo-static method, sliding block analysis method, probabilistic analysis method, numerical analysis method and experimental method, This paper briefly evaluation these method, and points out the several problems and puts forward the development direction of the future. Key Words：Geotechnical engineering, Geotechnical slop, seismic stability, progress, analysis method 引言 中国位于世界两大地震带：环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震断裂带十分发育，是一个地震灾害严重的国家。同时，我国地形地貌复杂的地区，面积大，分布广，高山河谷数量众多，山地面积占国土面积1/4，从而客观上决定了我国有大量的自然边坡。大量的震害调查表明，地震诱发的边坡滑坡是主要的地震灾害类型之一[5]。在山区和丘陵地带，地震诱发的滑坡往往具有分布广、数量多、危害大的特点。例如，2008年5月12日四川发生的里氏8.0级特大地震，诱发了大规模的山体崩塌和滑坡，造成了人畜伤亡、房屋倒塌、堵塞交通，给山区人民生命财产造成了严重损失[6]。

ANSYS-分析基本步骤.doc

第一章 ANSYS 分析基本步骤 （黑小2） 本章目标（黑小3） 学习完本章后，学员应该能够初步掌握ANSYS 分析问题的基本操 作步骤.（揩小4） Lesson A. 分析过程 2-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. Lesson B. 文件管理 2-3. ANSYS 文件系统: a. ANSYS 在分析过程中怎样使用文件. b. ANSYS 使用的文件名称的格式. c. 确定 ANSYS 默认的文件名. 2-4. ANSYS 的数据库: a. ANSYS 数据库中存储的数据. b. 数据库的存储操作. c. 数据库的恢复操作. d. 怎样通过存储及恢复数据库文件修改错误. Lesson C. ANSYS 分析基本步骤训练 2-5. ANSYS 分析过程实例演练. Lesson A. 分析过程 ANSYS 分析采用的是有限元分析技术。在分析时，必须将实际问题的模型转化为有限元模型。有限元分析(FEA) 是对物理现象（几何及载荷工况）的模拟，是对真实情况的数值近似。通过划分单元，求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。 Objective Lesson Objectives

1. 创建有限元模型 – 创建或读入几何模型. – 定义材料属性. – 划分单元 (节点及单元). 2. 施加载荷进行求解 – 施加载荷及载荷选项. – 求解. 3. 查看结果 – 查看分析结果. – 检验结果. (分析是否正确) 分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。 1.建立有限元模型 2.施加载荷求解 3.查看结果 主菜单 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. 1-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. Procedure 1. ..... 2. ..... 3. .....

ANSYS在荷载步之间改变材料属性例子

ANSYS在荷载步之间改变材料属性例子 ! Example of modify material between load steps in ANSYS ! 材料泊松比随荷载增加而逐步增大 ! 作者：陆新征清华大学土木系 ! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University FINISH /CLEAR /PREP7 FORCE=1. !初始荷载 FC=30. !极限荷载 NSTEP=30 !加载步数 EMU0=0.2 !初始泊松比为0.2 EMUU=0.499 !最终泊松比为0.499 SVM=0. !VON MISES应力 !* ET,1,SOLID45 !* !* MP,EX,1,30E3 MP,NUXY,1,EMU0 !建立模型 BLC4,0,0,100,100,100 ESIZE,100,0, VMESH,ALL /SOLU !输出RESTART文件 RESCONTRL,DEFINE,ALL,-1,1 NLGEOM,1 D,2,ALL D,4,UY D,5,UY D,6,UY D,5,UX FINISH SAVE !分步加载 *DO,I,1,NSTEP FINISH /SOLU !使用重启动功能 *IF,I,GT,1,THEN ANTYPE,,REST,

PARRES, CHANGE , PARAM, TXT, *ENDIF ! 如果荷载超过强度的50%，则线性提高泊松比 *IF,SVM,GE,FC*0.5,THEN MP,EX,1,30E3 MP,NUXY,1,EMU0+(EMUU-EMU0)*(SVM/FC-0.5)/0.5 *ENDIF !得到下一步荷载 FORCE=FORCE+1 !加载 SFE,ALL,4,PRES, , FORCE, , , SOLVE FINISH /POST1 !得到VON MISES应力 *GET,SVM,ELEM,1,NMISC, 4 PARSAV, ALL, PARAM, TXT, FINISH *ENDDO

第五章 横向水平地震荷载计算

第五章 横向水平地震荷载计算 5.1 各楼层重力荷载代表值 集中质点系各质点重力荷载代表值的集中方法，随结构类型和计算模型而异。 对于多层框架结构，重力荷载代表值一般取：恒载+0.5 活载，对于质点荷载的集中方法：顶层质点为屋盖和顶层上半个层高范围；一般层质点为楼盖和上、下各半个层高范围。 5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 该建筑结构高度远小于40m ，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切 为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。本设计为7 度设防，抗震等级为三级，根据相关的地质条件查《抗震设计规范》按第二类场地，第一组抗震设计，Tg =0.35s ，αmax=0.08，等效重力荷载系数ξ=0.85，根据经验公式 s 32.08 .166.181053.025.01053.025.03 2 3-3 2 3-1=??+ =?+ =B H T <1.4Tg =0.49s 所以，不需要考虑顶部附加水平地震作用。 取9 .01T g ??? ? ??=T α 089.008.00.310.359 .0max =?? ?? ? ??=α 计算总水平地震作用标准值即底部剪力eq 1：G F F EK EK α= 式中，1α相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数； eq G 结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85％；

eq G = 0.85∑i G = 0.85× 2182.61 =1855.22 1.16522.1855089.0eq 1=?==G F RK αKN 则质点 i 的水平地震作用i F 为：EK n j j j i i F H G H G F ∑== 1 i 式中： j G G ,i 分别为集中于质点i ，j 的荷载代表值; j H H ,i 分别为质点i,j 的计算高度。 具体计算过程如下表，各楼层的地震剪力按∑== n K K F V 1 来计算，一并列入表中， 表5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 5.3 水平地震作用下的位移验算 用 D 值法来验算：框架第i 层的层间剪力i V ，层间位移i ）u （?及结构顶点位 移u 分别按下式来计算 ∑== n k K F V 1 i ∑==?s j ij i i D V u 1 /)( ∑=?= n k k u u 1 )( 计算过程见下表。表中计算了各层的层间弹性位移角i h /u i e ?=θ

地震荷载计算

地震荷载计算

4.6.1荷载的确定 a 恒载 屋面板重力值： 3.6 6.0710.8118.012 G kN =?? =屋面 楼 面板重力值：3.6 3.64.58.7 6.66 2.195.6522 G kN =?? +??=楼面 梁 重 力值 ： 3.6 3.6 4.0210.8 4.023 2.204129.5422 G kN =?+? ?+?=梁 每层柱重力值： 5.3693348.32G kN =??=柱1 墙重力值： 3.6 3.6910.8+3.69253.142 G kN =?? ?=女儿墙 3.6 3.610.3510.8210.282186.0522G kN ? ?=?+?+??= ??? 标墙 b 活载 3.6 0.510.89.722Q kN =??=屋面 3.6210.838.892 Q kN =??=楼面 重力荷载代表值：6 G G G G G =+++屋面板 梁 柱 女儿墙 118.01129.5448.3253.14349kN =+++= 5 G G G G G =+++梁 柱 楼面板 标墙 95.65129.5448.32186.05459.56kN =+++= 125 459.56G G G G G kN =====34

1 各层水平地震作用力的确定 根据设计资料，设防烈度为7度，h<30m ，建筑场地类别为Ⅱ类，故地震特征周期0.4 g T =，框架结 构基本自振周期1 T 按下公式计算： 1(0.08~0.1)T N = 自振周期：1 0.10.160.6T N ==?=s 1 1.4 1.40.40.56g T T s >=?= 则有顶部附加地震作用 则水平地震影响系数最大值 max 0.08 α= 水平地震影响系数 2max 1 ( )g T T γαηα= 建筑结构的阻尼比取值 0.05 ξ= 则有0.9γ= 2 1.0 η = 0.9 2max 1 0.4( )( ) 1.00.080.0560.6 g T T γαηα==??= 各层水平地震作用力的确定 1 0.850.85(459.565349)2249.78eq i G G KN ==??+=∑ 0.0562249.78126.0EK eq F G KN α==?= 因为1 1.4g T T ＞所以顶部附加地震作用系数 n 1=0.08T +0.01=0.058? 6 1 459.563+6+9+12+15+3491826962i i G H kN =??=∑（）

Ansys钢平台-多载荷步动力分析练习

一个瞬态分析练习 练习目的：多载荷步分析瞬态动力过程 瞬态(FULL)完全法分析板-梁结构实例 如图所示板-梁结构，板件上表面施加随时间变化的均布压力，计算在下列已知条件下结构的瞬态响应情况。 全部采用A3钢材料，特性： 杨氏模量=2e112 N泊松比=0.3 密度=7.8e33 /m Kg /m 板壳：厚度=0.02m 四条腿（梁）的几何特性： 截面面积=2e-42 m宽度=0.01m高度=0.02m m惯性矩=2e-84 压力载荷与时间的关系曲线见下图所示。 图质量梁-板结构及载荷示意图 5000 0 1 2 4 6 时间（s） 图板上压力-时间关系 分析过程 第1步：设置分析标题 1.选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title。 2.输入“The Transient Analysis of the structure”，然后单击OK。 第2步：定义分析参数 1.选取菜单途径Utility Menu>Paramenters>Scalar Parameters，弹出Scalar Parameters窗 口，在Selection输入行输入：width=1，单击Accept。 2.依次在Selection输入行输入：length=2、high=-1和mass_hig=0.1，每次单击Accept。 3.单击Close，关闭Scalar Parameters窗口。 第3步：定义单元类型（省略） 第4步：定义单元实常数（省略） 第5步：定义材料特性（省略）

第6步：建立有限元分析模型（有限元网格模型，省略） 第7步：瞬态动力分析 1.选择分析类型为Transient。 2.定义阻尼，Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Damping，弹出 Damping Specifications窗口。在Mass matrix multiplier处输入5。单击OK。 3.约束接地节点“All DOF”(单击一次使其高亮度显示，确保其它选项未被高亮度显 示）。 4.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File，弹 出Controls for Database and Results File Writing窗口。 5.在Item to be controlled滚动窗中选择All items。单击OK。 6.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。 7.在Time at end of load step处输入1；在Time step size处输入0.2；在Stepped or ramped b.c处单击ramped；单击Automatic time stepping为on；在Minimum time step size 处输入0.05；在Maximum time step size处输入0.5。单击OK。 8.施加第一载荷步的荷载值： Apply PRES on Areas对话框。在pressure value处输入10000。 写载荷步文件：选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。在Load step file number n处输入1，单击OK。 9.施加第2载荷步的荷载值：选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。 10.在Time at end of load step处输入2。单击单击OK。 11.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。弹出 Apply PRES on Areas拾取窗口。 12.单击Pick All，弹出Apply PRES on Areas对话框。 13.在pressure value处输入0。单击OK 14.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。 15.在Load step file number n处输入2，单击OK。 16.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。 17.在Time at end of load step处输入4；在Stepped or ramped b.c处单击Stepped。单击 OK。 18.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。弹出 Apply PRES on Areas拾取窗口。 19.单击Pick All，弹出Apply PRES on Areas对话框。 20.在pressure value处输入5000。单击OK 21.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。 22.在Load step file number n处输入3，单击OK。 23.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。 24.在Time at end of load step处输入6。单击单击OK。