ANSYS框架结构分析

有限元分析大作业报告

一、结构形式及参数

1、结构基本参数

某框架结构如下图所示，为两榀、三跨七层框架。结构由梁板柱组成，梁板柱之间刚结。材料为C35混凝土，弹性模量为3.15e10N/m2，泊松比取0.25，质量密度为2500kg/m3，梁截面为300mm×700 mm，柱截面为500mm×500mm，楼板厚度为120mm。梁和柱采用beam44 单元，板采用shell 63单元。单位采用国际单位制。

二、静力分析及结果

1、荷载详情

荷载包括自重荷载，采用命令acel,0,0,9.8施加；以及垂直板面向下的均布恒荷载0.35 kN/m2和活荷载0.15 kN/m，两者合并后采用命令*do,mm,204,245,1 sfe,mm,2,pres,,500,500,500,500 *end do施加。

2、结构变形：最大变形发生在91号节点，数值为1.573mm，方向竖直向下（-Z方向）。

3、位移云图

4、等效应力云图：最大等效应力发生在78号节点，数值为175064Pa。

5、支座反力(保留两位小数，单位如表中所示)

节点编码FX(kN)FY(kN)FZ(kN)MX(kN﹒m)MY(kN﹒m)MZ(kN﹒m) 1-3.87 5.33514.15-5.19-3.740.00 2-6.360.09774.53-0.12-6.130.00 3-6.36-0.09774.530.12-6.130.00 4-3.87-5.33514.15 5.19-3.740.00

50.008.26693.87-8.000.000.00

60.000.06107.28-0.080.000.00

70.00-0.06107.280.080.000.00

80.00-8.26693.878.000.000.00

9 3.87 5.33514.15-5.19 3.740.00

10 6.360.09774.53-0.12 6.130.00

11 6.36-0.09774.530.12 6.130.00

12 3.87-5.33514.15 5.19 3.740.00

三、模态分析结果

1、各阶振型频率及类型

振型阶次自振频率（Hz）振动形式

1 1.8382弯曲振型

2 1.8627弯曲振型

3 2.2773扭转振型

4 5.6636弯曲振型

5 5.7097弯曲振型

2、前五阶振型位移云图示意（1）第一阶

（2）第二阶

（3）第三阶

（4）第四阶

（5）第五阶

四、瞬态分析结果

1、最大位移时程曲线

X方向最大位移出现在89号点（0,0,21）即荷载作用点，Y方向最大位移出现在94号点（-4,5,21）。

2、最大等效应力时程曲线

最大等效应力出现在93号点（-4,0,21）。

3、基底柱最大反力时程曲线

基底各柱各项最大反力均出现在7号节点。

（1）柱底剪力（X向）

（2）柱底剪力（Y向）

（3）柱底弯矩（X向）

（4）柱底弯矩（Y向）