1、ANSYS地震时程分析如何考虑结构自重的影响,感谢网友等风来的斧正;
对于线弹性及小变形问题,由运动方程可知,结构恒载对结构动力反应无影响,总反应为动力反应与恒载反应之和,因而对于这类问题,在进行动力反应分析时可利用叠加原理,具体在ANSYS中利用工况组合的概念进行叠加。
而对于包含非线性的情况,无论是材料非线性还是几何非线性,在进行地震时程分析时,均需考虑结构恒载对结构动力反应的影响,具体到ANSYS,主要按如下步骤进行:
1)进入瞬态分析,进行求解设置,例如结果输出、求解方法等;
下面以经典50讲的一个案例进行演示说明。
如下所示一工业厂房单榀框架结构,柱子截面尺寸为H400x200x8x8,屋架采用钢管,规格为160x10,采用ANSYS进行地震时程分析,地震波选用Elcentro。
求解设置如下:
/solu
antype,trans
trnopt,full
outres,all,all
!=====================
!阻尼定义
dam=0.05
damp1=(2*dam*fr1*fr2)/(fr1+fr2)
damp2=(2*dam)/(fr1+fr2)
alphad,damp1
betad,damp2
!读取位移加载地震波
!====================
*creat,Earthquakeread,mac
*dim,Elcentro,,2600
*vread,Elcentro(1,1),Elcentro,txt,,ijk
(f6.3)
*end
!===========================
Earthquakeread
kbc,1
timint,off
time,0.005
fk,4,fy,-55e3
fk,5,fy,-35e3
fk,8,fy,-35e3
fk,1,fy,-20e3
fk,7,fy,-20e3
acel,,9800
allsel,all
solve
!=============
!注意此时需要继续保留集中荷载与重力加速度
!地震波方向为X方向
timint,on
*do,i,1,2600
time,0.02*i
acel,Elcentro(i),9800,0
*enddo
finish
顶端节点在地震波作用下的X方向位移反应如下:
顶端节点在地震波作用下的Y方向位移反应如下:
为比较结果,重新对原结构进行了静力分析,得到结构在恒载作用下的竖向位移云图如下所示:
通过*get命令获取顶端8号节点对应的竖向位移值,具体数值为-6.9897,与上述结果一致。
假定一条直线两上端点K1(x1,y1,z1)和K2(x2,y2,z2),k1为起点,K2为终点,那么这条直线的tan1就是指单位向量K2指向K1,tan2就是指单位向量K1指向K2,具体计算公式为:
tan1=[(x1-x2)/len,(y1-y2)/len,(z1-z2)/len];
tan2=[(x2-x1)/len,(y2-y1)/len,(z2-z1)/len];
tan1=-tan2
Len为直线的长度
每次我们建立直线时,在output窗口就会有tan1和tan2的信息。
这里以X方向为例:
lsel,s,tan1,x,0---------选择所有和x轴垂直的直线
lsel,s,tan1,x,1---------选择所有和x轴平行且建模时终点到起点方向日朝向x轴正向的直线
lsel,s,tan1,x,-1---------选择所有和x轴平行且建模时终点到起点方向日朝向x轴负向的直线
由于线的方向表达为起点至终点,也即tan2,故在使用过程中水哥建议采用tan2,这样更加方便直观感受。