ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析资料报告Word文件下载.docx
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Liang,3D,Deformable,Wire,Planar,输入坐标创建一个长6X3m,宽4.5X2m的线网部件,作为梁网部件;
2、Section
CreateMaterial:
steel,General,Density7800;
Mechanical,Elasticity,Young’sModulus2.1e11,Poisson’Ratio0.3;
concrete,General,Density2500;
Mechanical,Elasticity,Young’sModulus3e10,Poisson’Ratio0.3。
CreateProfile:
分别创建梁剖面LiangProfile和柱剖面ZhuProfile为0.3X0.3m,厚0.1m和0.6X0.6m,厚0.1m。
CreateSection:
板截面:
BanSection,Shell,Homogeneous,ShellThicknessValue:
0.1,Material:
concrete;
梁截面:
LiangSection,Profilename:
LiangProfile,Materialname:
steel;
柱截面:
ZhuSection,Profilename:
ZhuProfile,Materialname:
steel。
AssignSection:
分别把创建好的板、梁和柱截面指派到板、梁、柱部件上,梁和柱截面指派时同时指派部件方向。
3、Assembly
CreateInstance:
选择板、梁、柱部件,用Dependent方式生成实体;
将柱子旋转,使其与板和梁平面垂直;
阵列柱子4X3=12根,将12根柱子分别移到梁网交点处,完成一层框架的构造;
将构造好的一层框架阵列成3X2=6个框架层(阵列时,注意各个框架层间的距离应该稍大,这样利于平移框架),平移各层框架层,完成6层框架模型的构造。
4、Step
CreateStep:
Step-1,General,StaticGeneral,重力分析,结果作为时程分析数据;
Step-2,General,DynamicImplicit,Timeperiod:
10。
5、Interaction
Createconstraint:
Tie,选择板、梁、柱接触点、面,绑定。
6、Load
CreateBoundaryCondition:
BC-1,Step:
Step-2,Mechanical,Displacement/Rotation,选择柱低端,约束住柱低端除X方向外的5个自由度;
BC-2,Step:
Step-2,Mechanical,Acceleration/Angularacceleration,选择柱低端,确定;
勾选A1:
1(加速度单位m/s²
),在Amplitude中创建一个Name:
ac,Type:
Tabular,Timespan:
Toaltime,复制EICentro数据到AmplitudeData,OK,Amplitude右框下拉选择刚才建好的ac加速度,OK。
7、Mesh
SeedPartInstance;
AssignMeshControls:
Quard,Free,Advancingfront;
AssignElementType:
Standard,Linear,ReducedIntegration,壳单元S4R;
MeshPart;
最后VerifyMesh检查网格是否错误。
8、Job
CreateJob;
WriteInput(输出inp文件),Submit;
打开Monitor观察是否有错误、警报;
点击Result进入可视化窗口Visualization。
9、Visualization
Result,Step/Frame分析步/帧,查看各时程变形情况;
Tools,XYData,Create,ODBfieldoutput,plot顶层楼板位移时程曲线,各层楼板加速度时程曲线,各层楼板位移曲线。
10、数据后处理
在Visualization,XYDataManager中点击Edit,输出各层楼板位移数据到Excel中,利用Excel:
相邻两层的位移作差后得到层间相对位移,画出以Time为横轴、层间相对位移为纵轴画出各层层间位移时程曲线;
然后层间相对位移除以层高得到层间位移角,画出以Time为横轴、层间位移角为纵轴画出各层层间位移角时程曲线。
四、结果展示
钢框架力云图1
钢框架力云图2
钢框架力云图3
顶层楼板位移时程曲线
底端加速度时程曲线
一层楼板加速度时程曲线
二层楼板加速度时程曲线
三层楼板加速度时程曲线
四层楼板加速度时程曲线
五层楼板加速度时程曲线
顶层楼板加速度时程曲线
底端与一层楼板层间位移
一层与二层楼板层间位移
二层与三层楼板层间位移
三层与四层楼板层间位移
四层与五层楼板层间位移
五层与顶层楼板层间位移
底端与一层楼板层间位移角
一层与二层楼板层间位移角
二层与三层楼板层间位移角
三层与四层楼板层间位移角
四层与五层楼板层间位移角
五层与六层楼板层间位移角
五、总结与分析
通过分析数据:
①该钢框架模型顶层楼板最大位移发生在9.904615s时,值为0.521279;
根据《钢结构设计规》:
多层框架结构柱顶位移H/500,对于该模型为18m/500=0.036m,顶层楼板最大位移超出规要求。
②该钢框架模型最大加速度:
底端发生在2.13928s,值为3.40922,一层楼板发生在4.53904s,值为7.02656,二层楼板发生在2.64224s,值为7.58957,三层楼板发生在3.22835s,值为8.61059,四层楼板发生在4.78149s,值为11.1651,五层楼板发生在4.78149s,值为12.4091,顶层楼板发生在4.53904,值为13.9828。
③该钢框架模型层间位移:
底端与一层楼板最大值为0.006104,一层与二层楼板最大值为0.025158,二层与三层楼板最大值为0.016052,三层与四层楼板最大值为0.021461,四层与五层楼板最大值为0.012741,五层与六层楼板最大值为0.016035;
多层框架结构层间位移限值h/400,对于该模型为3m/400=0.0.0075m,最大层间位移超出规要求。
④该钢框架模型层间位移角:
底端与一层楼板最大值为0.002035,一层与二层楼板最大值为0.008386,二层与三层楼板最大值为0.005356,三层与四层楼板最大值为0.007154,四层与五层楼板最大值为0.004247,五层与六层楼板最大值为0.005345;
根据《建筑抗震设计规》GB50011-2010第5.5.1条规定:
“地震作用下,多、高层钢结构弹性层间位移角限值为1/250”,最大层间位移角超出规要求。
⑤由以上分析,顶层楼板位移、层间位移、层间位移角均超出规要求,作者对此结果进行了简单分析,造成此结果可能原因有:
没有对时程地震波EICentro波进行系数调整,以满足抗震规;
超过加速度时程的加速度没有按规将其最大值调整为0.35m/s²
;
对于输入的地震加速度时程曲线没有满足抗震规,要满足地震动三要素:
频谱特性、有效峰值和持续时间要符合规定的要求。
⑥对于此钢框架结构,其抗侧刚度不足,应通过增加柱截面、梁高和梁宽等措施提高结构抗侧刚度。
⑦以上分析可能不够准确,望读者批评指出。
参考文献
[1]王勖成,有限单元法.:
清华大学,2003
[2]马晓峰,ABAQUS6.11有限元分析从入门到精通.:
清华,2013
[3]金凤等,ABAQUS有限元分析常见问题与解答.:
机械工业,2010
[4]徐珂.ABAQUS建筑结构分析应用.:
中国建筑,2013
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