ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例.docx

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ABAQUS时程分析法计算地震反应的简单实例

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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=,泊松比，所有振型的阻尼比为2%在3m高处有一集中质量160kg，在6m9m12m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，第一组，III类场地，卓越周期Tg=。

图1计算对象

第一部分：

反应谱法

几点说明：

本例建模过程使用CAE

添加反应谱必须在inp中加关键词实现，CAE不支持反应谱；

*Spectrum不可以在keywordeditor中添加，keywordeditor不支持此关键词读入。

ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYST便的多。

操作过程为:

（1）打开ABAQUS/CA，点击createmodeldatabase

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（2）进入Part模块，点击createpart，命名为column,3D、deformation、wire。

continue

n.

Pickastertingpointfortheline^^orenterY:

[

（3）Createlines

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，creatematerial，namesteel，general-->>density，mass

density

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7800

mechanical--»elasticity--»elastic

young‘smodulus：

poisson'sratio

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（5）Createsection,name：

Section-1,category:

beam,type:

beam,

Continue

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createprofile,name:

Profile-1,shape:

l,

按图1尺寸输入界面尺寸，ok。

在profilename选择I,materialname选择steel。

Ok

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（6）Assignsection，选择全部，done,弹出的对话框选择section:

Section-1

ok。

（7）Assignbeamorientation

，选择全部，默认值确定。

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（8）View-->>partdisplayoptions,在弹出的对话框里勾选，renderbeamprofiles,

以可视化梁截面形状。

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（9）添加集中质量,Special--»inertia--»create

name：

mass1,type:

point

jnusll

Tyre

Ponntiner11a

RoristructuraJLmass

Ke电七c&p&ci

[CortEirura^Canc«1

mass/inertia

continue，选择（0,3）位置点

done,mass：

160,ok。

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create,name：

mass2,type:

pointmass/inertia,continue，选择0,6;0,9;0,12位置点（按shift多选），done,mass：

120,ok,dismiss。

（10）Assembly-->>instaneepart,instaneetype选dependent（meshonpart）,

ok。

（11）Step-->>createstep,namestep-1,proceduretype选freqency,continue

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在basic选项卡中，eigensolver选择频率提取方法，本例选用Ianczos法，numberof

eigenvaluesrequest，选value，输入。

■EditStep区

Name:

Step-!

Typ«；Frequincy

Description,frequencyAnalysis&fcolunn

Nl

Eigensolver1@LaaczosQSubspaceAMS

Nwberofeirequested：

（}Allinfrequencyrwge

@Value：

10

|_JFrequencyshift（cycl«s/1im»）**2:

□Minimumfrequencyofinterest（cycles/time）:

._frequencyofinterestCcycles/time）：

0IncludeacQustic^structwiLcomplingwhereapplicable

Blocksize：

®DefaultQValue：

Maximumn-umbsrofblockLanczosslaps：

"J*"-1DefaultO

_UseSllfl-basedlineardjTiamicsprocediares

_Include:

few丄dkialmodes

再createstep，createstep，name：

step-2，proceduretype选responsespectrum，

continue

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在basic选项卡中，excitations选择单向singledirection,sumations选择square

rootofthesumofsquares（SRSS法，useresponsespectrum:

sp（反应谱的name

后面再inp中添加），方向余弦（0,0,1）,scalefactor:

1.

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进入damping选项卡，阻尼使用直接模态（directmodal）,勾选directdampingdata,

startmode:

1，endmode:

8，criticaldampingfraction

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（12）进入load模块，Load-->>createboundarycondition

name：

fixed,step选

continue

择initial,category选择mechanical,types选择displacement/rotation

选择0,0点，done,勾选u1~ur3所有6个自由度。

Ok。

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（13）进入mesh模块，object选择part,点seededgebynumber,选择所有杆，done,

输入3,done

jobmanager，点击writeinput，在工作目录生成文件。

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*Boundary

（15）进入ABAQU工作目录，使用UltraEdit软件（或其他类似软件）打开,关键词的后面加如下根据问题叙述确定的反应谱：

*Spectrum,type=acceleration,name=sp

,0

,0

,0

,0

,0

,0

1,0

,0

,0

,0

10,0

10000,0

第一列为加速度，第二列为频率，第三列为阻尼比。

15

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保存。

（16）进入job模块，createjob,namespc,source选择inputfile,inputfile

select:

工作目录下的，continue

默认，ok，进入jobmanager，选择spc，submit，计算成功!

Frequencymustbeincreasingcontinuouslyinaspectrumdefinition

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（17）点击results进入后处理模块，可以看到最大位移为3.159cm，这与陆新征博士

讲解的ansys结果3.1611cm基本一致。

可以查看工作目录下的文件查看详细的频率和模态分析结果。

第二部分：

时程分析

（1）进入step模块，删除原step1、step2。

建立step1（staticgeneral），用于施

加重力

（2）将step1结果作为动态分析的初始状态，timeperiod设置为1e-10（很短时间）

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建立step2（dynamicimplicit），进行动力时程分析

Name：

Step-2

Xnsertmewstep君x

Coupledternp~drspla.cemend

Jirectcyclic

Soils

Static,,GehefsLStbtie,Kiks

Viiea

Continu亡.一.Cancel

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timeperiod设置为20（施加的加速度记录共20s，间隔），type:

automatic，最大增量数量设置为2000步，将初始时间增量设置为，最小增量设置为1e-15，最大增量设置为，

half-stepresidualtoleranee:

100（控制automatic求解精度的值，在地震分析中应该

设置多大为好还没弄清楚！

请大家赐教！

）。

另外，将非线性开关打开：

在StepManager对话框中点击Nlgeom

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（3）将模型顶端节点设置为set-1:

tools-->>set--»create（在tools中设置，用于

观察顶端节点的反应情况），同样的方法，底端节点设置为set-2

在output中设置需要输出结果，在edithistoryoutputrequest将domain改为set，选

择set1，在displacement里面选择U。

output-->>historyoutputrequest-->>manager--»edit

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CreatH-Output-2，选择set-2，同上

-->>edit--»mechanical--»damping

（3）进入property模块，materialeditor

alpha为，刚度系数beta为。

材料中补充damping，使用瑞利阻尼，质量系数

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■玉七erial

Edit.

D；amping

Density

E