基于ANSYS的高层建筑结构抗风抗震分析

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ANSYS在高层抗震分析中的应用

由于在使用谱分析方法时，必须满足上文的一些假定，这就使得计算结果与实际结构有一定的误差。特别是对一些大跨度柔性结构，使用反应谱７
［作者简介］薛冲（９７）男，读研究生，究方向１８，在研
对于高层建筑这种多自由度体系要对其进行动力结构分析必须知道其固有周期和振型，模态分析的目的就是获得结构的这两个震动特性。因此模态分析是对结构进行动力分析必不可少的一步。此外，知道结构的自振周期还可以防止共振现象的发生。无阻尼多自由度线性体系的自由度振动方程为：
（）２结构的基础是刚性的，所有支承处地震动完全相同；（）３结构物最不利地震反应为其最大地震反应；（）４地震过程是平稳随机的。
式中：Ｊ＿Ｖ为结构轴力；Ｗ为竖向荷载；Ｈ为结构高度；ｑ为水平荷载； “为水平位移。所以对于高层建筑而言，结构设计主要以水平荷载（风荷载和地震作用）为控制依据，文主要考虑结构的地震作本作用，对风荷载不做分析。
展。它的发展缓解了城市人口集中化、用地紧张和商业化竞
争日趋激烈等社会压力。经过１０多年的发展，层建筑正０高向着层数、高度不断增加，结构体系日趋复杂、多用途、功多能，钢和钢一钢筋混凝土材料不断应用的方向发展。ＡＳＳ为一种大型通用有限元分析软件已经成为世ＮＹ作
知谱时，求解方程（）２就是对结构进行相应的谱分析。
在使用反应谱理论时，结构必须满足一些基本假定Ｊ：

基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析共3篇

基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析共3篇基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析1基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析随着城市化进程的不断加快，建筑高度和层数不断增加，高层建筑的结构安全问题越来越受到人们的关注。

而地震是高层建筑结构安全的关键因素之一，抗震设计成为高层建筑结构设计的重点之一。

而对于钢结构而言，钢材的高强度、可塑性好、适应性强等特点，使得钢结构成为高层建筑结构的重要选择。

本文将以基于ANSYS的高层钢结构为对象，探讨其抗震及稳定性分析。

1. 建立高层钢结构有限元模型在进行高层钢结构的抗震及稳定性分析前，需要先通过ANSYS 等有限元软件建立高层钢结构的有限元模型。

建立模型需要考虑高层钢结构的结构特点和工程实际情况，确定结构参数、节点分布及约束情况。

2. 高层钢结构抗震分析地震对高层建筑结构的影响主要体现在地震作用下建筑结构内部产生的地震应力和滞回曲线等。

因此，在进行高层钢结构的抗震分析时，需要考虑其受到的地震作用，分析结构内力和变形等参数。

首先，需要进行地震作用下钢结构模型的动力特性分析。

在这一步中，可以使用ANSYS中的模态分析功能，以得到结构在不同模态下的自然频率和振型。

其次，根据钢结构在地震作用下的动力特性，进行地震反应谱法抗力设计。

地震反应谱是描述结构在不同频率下受到地震作用时的反应的一种方法，可以分析结构受到的地震作用下的最大位移、加速度和力等参数。

对于高层钢结构，可以通过ANSYS中的响应谱分析功能进行计算。

最后，通过引入钢结构弹塑性性能纳入分析中，能够更加精准地分析高层钢结构在地震作用下的受力性能。

3. 高层钢结构稳定性分析高层钢结构的稳定性是结构设计或构件设计中必须考虑的重要问题。

高层钢结构结构体系复杂，其极限状态的稳定性较低。

在进行高层钢结构的稳定性分析时，需对结构进行屈曲分析，以了解梁和柱在地震作用下的稳定性。

在进行屈曲分析时，需要先得到高层钢结构构件的稳定系数。

浅谈ansys在高层钢筋混凝土房屋抗震设计中的应用

一
选择结构体系，必须注意经济指标。多高层房屋一般用钢量大，造价高，因而要尽量选择轻质高强和多功能的建筑材料，减轻自重，降低
造价。２２结构布置＿
结构体系确定后，构布置应密切结合建筑设计进行，结使建筑物具有良好的体型，使结构受力构件得到合理的组合，结构体系受力性能与技术经济指标能否做到先进合理，与结构布置密切相关。多高层钢筋混凝土结构房屋结构布置的基本原则是：１结构平面（）应力求简单，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部应力集中；２结构的（）竖向布置，应使其质量沿高度方向均匀分布，避免结构刚度突变，并应尽可能降低建筑物的重心，以利结构的整体稳定性；３合理地设置变（）形缝；４加强楼屋盖的整体性；５尽可能做到技术先进。框架结构柱（）（）
３１．计算模型的建立
．
全部落地
抗震墙
１０４
１０２
ｌ００
６０
部分框支筒体框架—核芯筒
１０２１０５
ｌ００１０４
８０１ｏｏ７０
筒中筒
多层板柱— 抗震墙
ｌＯ８
４０
ｌ０５
３５
１０２
３０
构的布置基本要求，采用典型的大型有限元软件对框架结构进行了抗震验算，丰富了框架结构的设计内容。［关键词］高层钢筋混凝土结构框架结构ａｓｓｎｙ
１前言．
移时，采取有效的抗滑移措施。应

基于高层建筑的抗震结构设计分析

基于高层建筑的抗震结构设计分析随着经济和城市化的快速发展，高层建筑的数量越来越多，然而抗震问题也成为了关注的热点话题。

在面对地震等自然灾害时，高层建筑面临着更大的风险。

因此，基于高层建筑的抗震结构设计分析显得尤为重要。

高层建筑的抗震问题可分为两部分，一是建筑本身结构所承受的地震力，二是地震力的传递和反应所导致的地基承载问题。

因此，在高层建筑抗震结构的设计过程中，必须综合考虑建筑设计、材料选用和地基承载等多方面因素。

首先需要考虑的是高层建筑的设计。

在建筑设计和结构设计时，需要充分考虑地震对建筑的影响和破坏因素。

对于不同类型的高层建筑，需要采用不同的抗震结构设计方案，以保证其抗震性能符合国家规范和标准要求。

其次，选择合适的建筑材料也十分重要。

选材不当会导致建筑结构缺陷或短寿命等问题，从而影响抗震性能。

对于高层建筑而言，建筑材料的强度和耐震性能都要求更高。

因此，需要选择高强度、高性能的钢筋和混凝土等材料，并且要保证它们的质量符合国家标准。

最后是地基承载问题。

在地震时，建筑体受到的震动力会转移到其基础和地基上，进而影响到整个建筑体系。

因此，在高层建筑抗震设计中，地基的承载能力和土壤的稳定性是非常重要的。

为了保证建筑的稳定性和抗震性能，应该对地基进行开挖和土方工作，并填充适当的土壤或石墙来加强支撑力和抵抗地震力。

综上所述，高层建筑的抗震结构设计需要综合考虑多方面因素，包括建筑设计、材料选用和地基承载等。

只有在这些方面都加强考虑的情况下，才能够确保高层建筑的安全性能和抗震性能。

虽然这一设计过程确实十分复杂和繁琐，但是在拯救人命和财产的方面，却是非常必要的。

随着新材料的发展和施工技术的提升，相信高层建筑的抗震结构将越来越完善，将为人们的居住和工作带来更多的便利和安全。

基于ANSYS的高层框架结构地震响应分析

基于ANS Y S的高层框架结构地震响应分析母恩喜,陈国平(西南科技大学,四川绵阳611002) 【摘　要】　运用大型通用有限元软件ANSYS,采用其自带的APD L语言进行三维框架结构建模,对一18层框架混凝土结构进行了抗震性能的计算分析,包括模态分析,时程分析,以及结构在地震作用下的变形和随地震波的内力响应情况等。

【关键词】　框架结构;　ANSYS;　APD L;　地震波;　地震响应;　时程分析【中图分类号】　T U35211+2 【文献标识码】　A 目前框架结构仍然是最常见的结构形式,对其进行研究分析还有一定的现实意义。

现在广泛应用的专业结构设计软件,采用了过多的假定,计算结果往往误差偏大。

对于一些重要的建筑,可能会有严重的危害,这已经引起了设计人员广泛的关注,有些重要的建筑会要求用有限元软件进行计算分析。

ANSY S作为大型通用有限元软件,已经在很多领域广泛应用了,但对于结构设计的一线人员用得还不多。

本文就尝试用ANSYS对常见的高层框架混凝土结构进行分析。

1　工程概况本文计算的为一框架-筒体结构,层高3m,总18层,结构总高度54m,其平面布置如图1,结构模型参数见表1。

图1　结构平面示意表1　结构模型参数构件截面尺寸(m)混凝土强度等级弹性模量E(MPa)框架柱111×111C403125×104外环梁014×016C403125×104内框架梁015×018C403125×104次梁013×015C403125×104筒体墙肢013C403125×104楼层面板012C303100×104外围墙体012C303100×1042　有限元建模及模态分析211　单元介绍梁柱选用BE AM188,墙、板选用SHE LL63。

BE A M188:该单元是建立在Ti m oshenk o梁分析理论基础上的,计入了剪切效应和大变形效应,故可以考虑剪切变形和翘曲,同时也支持大转动和大应变等非线性,而且可以直接显示梁截面上的应力和变形,适合于从细长到中等粗短的梁结构。

基于ANSYS的高耸烟囱抗风抗震分析报告

基于ANSYS的高耸烟囱抗风抗震分析发表时间：2009-5-27 作者: 倪欣来源: e-works关键字: ansys 高耸烟囱抗风抗震分析高耸结构是一种高度和横向尺寸之比较大的建筑物，横向载荷起主导作用。

因为高宽之比较大，结构抗弯强度相对较柔，在横向载荷作用下，容易产生较大的振动和变形。

本文主要结合工厂设计方案中的高耸烟囱进行设计和计算。

高耸结构是一种高度和横向尺寸之比较大的建筑物，横向载荷起主导作用。

因为高宽之比较大，结构抗弯强度相对较柔，在横向载荷作用下，容易产生较大的振动和变形。

高耸结构分为两种基本类型：一种是直立式的塔式结构，另一种是拉线式的杆式结构。

前者在地面固接，计算时可以在某种程度上简化为悬臂梁；后者中心杆身受几个方位的纤绳扶持，而保持结构的直立和稳定，计算时相当于弹性支座连续梁。

高耸结构主要侧重的载荷是风载荷和地震载荷。

在非地震区，风载荷自然占据控制地位。

即使在地震区，由于高耸结构越来越高，相对来说，刚度也会越柔，风载荷的影响仍然是非常大的。

地震载荷由于常常具有非常强的破坏力，也成为高层建筑设计中不可忽视的问题。

因此，高层结构的抗风抗震的计算，是高层建筑设计中的重要容。

本文主要结合工厂设计方案中的高耸烟囱进行设计和计算，如图1（模型已进行了一部分简化）。

各部分数据如下：囱高30m，中间为空心。

整个烟囱呈锥体结构，外壁斜率为45：1，壁斜率为50：1，底面半径为2m，空心底面半径为1.4m。

材料的密度为2500kg/m3，弹性模量为2.9e10。

图1高耸结构在两种主要动载荷（风载荷和地震载荷）作用下其动力反映是不同的。

脉动风载荷作用下（包括顺风向、横风向漩涡干扰力），引起高耸结构的振动反应（包括动应力，动位移，振动加速度）。

地震作用下（包括两个方向的水平地震和竖向地震），也会引起结构的动应力，动位移和振动加速度等振动反应。

风载荷作用是以外载荷形式沿结构高度风向分布的，地震作用是通过地面运动加速度使结构产生惯性力，两种不同方向的动力源导致结构响应也不同。

高层建筑结构抗风振性能分析与设计

高层建筑结构抗风振性能分析与设计高层建筑抗风振是指建筑物在强风作用下抵抗风振的能力。

由于高层建筑的高度和细长形状，容易受风的作用，产生结构的振动。

因此，为了确保高层建筑的安全和稳定，必须对其抗风振性能进行分析和设计。

一、风振分析高层建筑抗风振性能的分析是通过计算建筑物在风场中受到的风压力，分析建筑结构的振动特性，以及评估结构的稳定性和安全性。

主要包括以下几个方面：1. 风压力计算：根据建筑物高度、形状和所在地的风速，计算出建筑物在不同高度和不同方向上受到的风压力大小。

这需要考虑的因素包括建筑物的表面积、气动力系数和风压力系数等。

2. 结构振动特性分析：通过数学模型和计算方法，分析建筑结构在风作用下的振动特性。

包括自振频率、阻尼比和模态形式等参数。

这些参数能够帮助工程师判断结构的振动情况，进而评估其稳定性和抗风能力。

3. 结构响应分析：根据建筑结构的振动特性，进行结构响应分析，即模拟建筑物在风场中的受力和变形情况。

通过有限元分析等方法，定量计算结构的应力、位移和变形等参数，为结构的抗风设计提供依据。

二、设计原则与方法在高层建筑抗风振的设计过程中，需要遵循一些基本的原则和方法，以保证结构的稳定性和安全性。

1. 抵抗风压力：结构的设计应考虑到不同高度和不同方向上的风压力变化。

采用适当的结构形式和截面尺寸，以抵抗风压力的作用，并保证结构的整体稳定性。

2. 减小结构振动：通过合理的结构抗振措施，减小结构在风作用下的振动。

常用的方法包括增加结构的坚固性、增加阻尼装置、优化结构参数和采用风洞试验等。

3. 考虑风-结构相互作用：在风振设计中，需要考虑风-结构相互作用的影响。

即风场的作用对结构的响应造成的影响，以准确评估建筑物的受力和变形情况。

4. 断面设计：根据结构的受力特点和抗振要求，进行断面的设计。

选择合适的材料和截面形式，以满足结构的抗风要求和使用寿命。

5. 工程实践经验：高层建筑抗风振的设计需考虑到实际工程施工和运行中的各种影响因素。

基于Ansys_Workbench的单层塔架抗震受力仿真

作者简介：许丰（1993-），男，机械助理工程师，从事机械设计开发和管理工作。

收稿日期：2023-07-20重包吹膜机组的塔架比较高，塔架刚度不足会容易晃动。

针对此类问题，应用Ansys Workbench 对不同结构特点的单层塔架做单一变量对比分析，直观地得出薄弱环节的位置，找出改进刚度的方向。

从结构、质量、成本方面去平衡，采用相对合适的方式，并有针对性的加以改善。

利用管理软件进行分析和模拟设计，通过系统把控核心质量点，避免盲目的改动造成不必要的浪费。

线性材料结构动力学分析经常应用于土木行业的塔架、桥梁等的抗震计算，同时也在机械行业的振动疲劳分析等有广泛应用。

在Ansys Workbench 中，做建筑物地震分析一般采用瞬态动力学分析或响应谱分析。

瞬态动力学分析是时域分析；响应谱分析是频域分析。

瞬态动力学分析（亦称时间历程分析）是用于确定承受任意的随时间变化载荷结构的动力学响应的一种方法。

可以用瞬态动力学分析确定结构在稳态载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变、应力及力。

载荷和时间的相关性使得惯性力和阻尼作用比较重要。

瞬态动力学分析可采用三种方法：完全法、模态叠加法以及缩减法。

瞬态动力学分析具有广泛的应用。

对承受各种随时间变化的载荷的结构，如桥梁、建筑物等，都可以用瞬态动力学分析来对它们的动力响应过程中的刚度、强度进行计算模拟。

本文应用了Ansys Workbench 的瞬态动力学分析来进行分析。

基于Ansys Workbench 的单层塔架抗震受力仿真许丰，杨煜新，林旭(广东金明精机股份有限公司，广东汕头 515098)摘要：应用Ansys Workbench 对重包吹膜机组的单层塔架进行抗震受力仿真模拟，找出其变形量与结构设计的关联性，从而找出改进其刚度的方向。

关键词：抗震；受力仿真；Ansys Workbench 中图分类号：TQ320.66文章编号：1009-797X(2023)09-0077-05文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2023.09.0171　建立几何模型塔架按照立柱、梁、柱脚、支撑斜杆这几个部分进行搭接，根据前期经验选用型材规格及尺寸，根据不同单一变量依次修改立柱、梁、支撑斜杆型材大小与长度。

ANSYS地震作用分析应用实例解析--楼房地震波瞬态分析

1. 问题描述某框架-筒体结构，总高度54m，18层，层高3m，结构平面图如下图所示。

求其在地震荷载下的瞬态响应。

结构平面主要承重构件的截面尺寸及混凝土强度标号见下表。

为计算方便，钢筋混凝土的密度统一取为2700kg/m^3，弹性模量按照混凝土的弹性模量取值，泊松比取值为0.2。

2. 命令流/FILNAME,GAO_LOU ! 定义工作文件名/TITLE,THE ANALYSIS OF GAO_LOU ! 定义工作标题/PREP7 ! 进入前处理器ET,1,BEAM188 ! 定义单元类型ET,2,SHELL63 !R,2,0.2 ! 定义楼板及外墙厚度R,3,0.3 ! 定义筒体厚度MP,EX,1,3.25E10 ! 定义材料弹性模量MP,PRXY,1,0.2 ! 定义材料泊松比MP,DENS,1,2700 ! 定义材料密度MP,EX,2,3.0E10 !MP,PRXY,2,0.2 !MP,DENS,2,2700 !SECTYPE,1,BEAM,RECT ! 定义框架柱截面形状SECDATA,1.1,1.1 ! 定义框架柱截面尺寸SECTYPE,2,BEAM,RECT ! 定义外环梁截面形状SECDATA,0.4,0.6 ! 定义外环梁截面尺寸SECTYPE,3,BEAM,RECT ! 定义内框架梁截面形状SECDATA,0.5,0.8 ! 定义内框架梁截面尺寸SECTYPE,4,BEAM,RECT ! 定义次梁截面形状SECDATA,0.3,0.5 ! 定义次梁截面尺寸K,5000,22,8,72 ! 设置BEAM188单元方向K,1 ! 创建第一层关键点K,12,44KFILL,1,12KGEN,5,1,12,1, ,4 ! 创建整个模型的关键点KGEN,19,1,60,1, , ,3/VIEW,1,1,1,1 ! 改变视角/ANGLE,1,270,XM,0/REPLOT*DO,I,1,1021,60 ! 利用DO循环建立框架柱模型L,I,I+60*ENDDOLGEN,3,1,18,1,8, , ,2LGEN,2,1,54,1, ,16, ,48LGEN,2,1,18,1, ,8, ,24LGEN,2,37,54,1, ,8, ,24LGEN,2,1,144,1,28, , ,7LATT,1, ,1, ,5000, ,1 ! 定义线单元属性LESIZE,ALL,1.5 ! 指定线单元的长度LMESH,ALL ! 划分单元LSEL,U, , ,ALL ! 去掉框架柱的线元素L,61,65 ! 建立外环梁模型L,65,89L,89,92L,92,68L,68,72L,72,120L,120,109L,109,61LGEN,18,289,296,1, , ,3,60LATT,1, ,1, ,5000, ,2LESIZE,ALL,2LMESH,ALLLSEL,U, , ,ALLL,63,111 ! 建立内框架梁模型L,85,89L,89,113L,70,118L,92,96L,92,116LGEN,18,433,438,1, , ,3,60LATT,1, ,1, ,5000, ,3 LESIZE,ALL,2LMESH,ALLLSEL,U, , ,ALLL,62,110 ! 建立次梁模型L,64,112L,69,117L,71,119L,97,108L,73,77L,80,84L,90,102L,91,103LGEN,18,541,549,1, , ,3,60LATT,1, ,1, ,5000, ,4 LESIZE,ALL,2 LMESH,ALL*DO,I,61,64,1 ! 利用DO循环建立楼层板模型A,I,I+1,I+13,I+12*ENDDOAGEN,4,1,4,1, ,4, ,12*DO,I,68,71,1A,I,I+1,I+13,I+12*ENDDOAGEN,4,17,21,1, ,4, ,12*DO,I,89,91,1A,I,I+1,I+13,I+12*ENDDOAGEN,18,1,35,1, , ,3,60A,1133,1136,1124,1121 ALLSEL,ALL*DO,I,61,64,1A,I,I+1,I+61,I+60*ENDDO*DO,I,89,91,1A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,68,71,1 A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,109,112,1 A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,116,119,1 A,I,I+1,I+61,I+60 *ENDDO*DO,I,61,97,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDO*DO,I,65,77,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDO*DO,I,68,80,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDO*DO,I,72,108,12 A,I,I+12,I+72,I+60 *ENDDOAGEN,17,632,662,1, , ,3,60AATT,2,2,2 ! 定义楼层板及外墙单元属性、材料属性及实常数AESIZE,ALL,2 ! 指定面单元的大小AMESH,ALL ! 划分面单元ASEL,U, , ,ALL ! 去掉楼层板及外墙的面元素A,41,44,1124,1121AATT,1,3,2AESIZE,ALL,2AMESH,ALLASEL,U,MAT,,1A,41,53,1133,1121A,44,56,1136,1124AATT,1,3,2 ! 定义筒体单元属性、材料属性及实常数AESIZE,ALL,1.5AMESH,ALLNUMMRG,ALL, , , ,LOW ! 合并重复节点单元，编号取较小者NUMCMP,ALL ! 压缩节点单元等编号ALLSEL,ALL/SOLUNSEL,S,LOC,Z,-1,0 ! 选择框架柱和筒体与地面接触的所有节点D,ALL, , , , , ,ALL, , , , , ! 对框架柱和筒体与地面接触的所有节点施加约束ACEL,0,0,9.81 ! 施加重力场*DIM,TJX,ARRAY,2,50,0 ! 定义地震波数据矩阵*DIM,TJY,ARRAY,2,50,0*CREATE,ANSUITMP ! 创建地震波数据表*VREAD,TJX(1,1),’TJX’,’TXT’,’’,50 ! 读入地震波数据文件（E9.3，E11.3）*END/INPUT,ANSUITMP*CREATE,ANSUITMP*VREAD,TJY(1,1),’TJY’,’TXT’,’’,50 ! 读入地震波数据文件（E9.3，E11.3）*END/INPUT,ANSUITMPANTYPE,4 ! 指定分析类型*DO,T,1,50,1TIME,0.1*TKBC,0NSUB,10ACEL,TJX(2,T),TJY(2,T) ! 施加横向、竖向加速度NSEL,ALLSOLVE*ENDDO/POST26NSOL,2,2,U,X,UX_NODE2 ! 创建最底层节点在X方向的位移变量STORE,MERGE ! 存储最底层节点在X方向的位移变量NSOL,3,2,U,Y,UY_NODE2STORE,MERGENSOL,8,2,U,Z,UZ_NODE2STORE,MERGENSOL,4,35,U,X,UX_NODE35STORE,MERGENSOL,5,35,U,Y,UY_NODE35STORE,MERGENSOL,9,35,U,Z,UZ_NODE35STORE,MERGENSOL,6,70,U,X,UX_NODE70STORE,MERGENSOL,7,70,U,Y,UY_NODE70STORE,MERGENSOL,10,70,U,Z,UZ_NODE70STORE,MERGEXV AR,1PLV AR,2,4,6 ! 显示第3层节点在X方向的瞬态响应XV AR,1PLV AR,3,5,7 ! 显示第3层节点在Y方向的瞬态响应XV AR,1PLV AR,8,9,10 ! 显示第3层节点在Z方向的瞬态响应声明：本套资料由本人总结概括，如果您在使用过程中发现本套资料有不当或错误之处请联系本人。

基于ANSYSWorkbench的楼房地震响应分析（附源文件）

基于ANSYSWorkbench的楼房地震响应分析（附源⽂件）依据上篇⽂章关于振动⽅⾯的科普，⼯作中遇到的往往是实际模型在地震中的计算，根据计算结果可以判别出该研究对象是否安全，在地震情况下是否可以正常⼯作，亦或者可以根据计算的受⼒分布图，推断出研究对象损坏的部件分布位置，或者说是容易损坏的⼯作零件。

本⽂将根据楼层在仿真地震中的计算提供ANSYS仿真思路，由于实际接触以及实际响应谱更为复杂，本⽂以⼀栋楼房在地震谱中的响应谱分析为例旨在说明ANSYS在地震以及预防地震⽅⾯可以提供的帮助。

振动问题都应计算研究对象的固有频率，与之前⽂章相类似的，本⽂应以modal模块起步，在modal模块的solution中，右击solution，选中transfer data to new并选择response spectrum。

由于笔者是在inventor中建模分析，这⾥稍有不同，也不再赘述。

建模mesh等步骤在此因不是重点，笔者不再赘述，本⽂将附带源⽂件，感兴趣的朋友可以⾃⾏前往下载。

由于上篇⽂章选择20阶固有频率，导致计算⽂件较⼤，⼤约有500MB，这⾥为节约时间，仅选取10阶固有频率。

固定楼房4⽀柱底部，计算得出楼房10阶固有频率，其计算结果如下。

mode Frequency（Hz）136.446236.483361.7354167.555167.646175.497178.598179.799181.0710244.95第⼀阶模态第⼆阶模态第三阶模态在响应谱中插⼊RS Displacement，选取相关条件，设定振动⽅向为Z⽅向，插⼊⾃定义响应谱数据，点击solve即可计算出相关结果，按照实际⼯程中需求，可以得出等效应⼒，形变等等数据。

综上所述，本⽂以⼀栋楼房的振动为例，计算出楼房所受等效应⼒等参数，⽽由于实际⼯程中振动⽅向更趋向于三个不同⽅向，即x,y,z轴三个⽅向，所以应该需要添加不同⽅向的响应谱并进⾏计算分析。

高层建筑结构的抗震性能分析与优化设计

高层建筑结构的抗震性能分析与优化设计随着全球城市化进程的加速，高层建筑的建设成为城市发展的一种趋势。

然而，高层建筑在地震中的安全性一直备受关注。

因此，对高层建筑结构的抗震性能进行分析与优化设计显得尤为重要。

本文将探讨高层建筑结构的抗震性能分析与优化设计的关键要点。

首先，高层建筑结构的抗震性能分析需要从建筑材料的选用开始。

优质的建筑材料能够提高结构的抗震性能。

例如，使用高强度混凝土和钢材作为主要结构材料可以增强结构的刚度和韧性，提高抗震能力。

此外，选用抗震性能好的建筑材料，如抗震剪力墙和抗震隔墙材料，也可以提高结构的抗震性能。

其次，高层建筑结构的抗震性能分析需要对结构的整体稳定性进行研究。

高层建筑的结构设计应满足强度、刚度和稳定性的要求。

在抗震设计中，地震力是结构稳定性的主要考虑因素。

通过对结构进行合理的抗震分析，可以确定结构所需的稳定措施，如加强结构柱、梁和地基，提供充足的抗震支撑和抗震连接等。

此外，还应考虑结构的整体稳定性，如尽量避免破坏性地震力集中在某一局部区域，通过结构布局的合理性和对称性来平衡地震力的分布。

再次，高层建筑结构的抗震性能分析需要考虑结构的动力响应。

在地震发生时，结构会受到地震力的作用，产生振动。

结构的动力响应是评估其抗震性能的重要指标。

对于高层建筑，考虑结构的动力响应包括结构的自振周期、固有频率、刚度和阻尼等。

在设计阶段，可以通过数学模型和计算方法对结构的动力响应进行评估。

例如，利用有限元方法可以对结构进行动力分析，评估结构的刚度和振动特性，从而优化结构设计。

最后，高层建筑结构的抗震性能优化设计需要通过抗震措施来提高结构的抗震能力。

常见的抗震措施包括设置抗震墙、加固柱子和加宽梁等。

抗震墙可以提供结构的纵向和横向刚度，减小结构的振动位移。

加固柱子和加宽梁可以提高结构的刚度，增强结构的整体稳定性。

另外，还可以采用桥墩阻尼器、摆锤阻尼器和防震减隔震器等先进的抗震措施来减小结构的振动响应。

高层建筑的结构设计与抗震性能分析

高层建筑的结构设计与抗震性能分析随着城市化的快速发展以及土地资源的有限，高层建筑成为了现代城市建设的重要组成部分。

然而，由于高层建筑所承受的自重和外部荷载较大，以及地震等自然灾害的风险，其结构设计和抗震性能的分析显得尤为重要。

本文将探讨高层建筑的结构设计和抗震性能，以及相关的分析方法和技术。

一、高层建筑的结构设计高层建筑的结构设计是建筑工程中的关键环节之一。

它涉及到建筑物整体的力学性能、结构布局、材料选择等方面。

在高层建筑的结构设计中，常见的结构形式有框架结构、剪力墙结构、筒状结构等。

1. 框架结构框架结构是一种将柱、梁和框架组合在一起的结构形式。

它通过梁和柱的相互作用来承受和传递荷载。

在高层建筑的结构设计中，框架结构常用于抵抗风荷载和地震荷载。

框架结构的优点是刚度高、施工灵活，然而在地震荷载作用下，其易发生塑性变形和破坏。

2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种利用墙体作用来抵抗侧向力的结构形式。

剪力墙结构通常由较厚的混凝土墙组成，能够有效地增强建筑物的抗震性能。

然而，剪力墙结构在建筑布局上较为限制，且可能会引起建筑物的振动集中现象。

3. 筒状结构筒状结构是一种借鉴桶形理论设计的结构形式。

通过在建筑物的外立面增设环形或螺旋形的墙体，筒状结构能够有效地分担荷载，提高抗震性能。

筒状结构设计灵活多样，也可以与其他结构形式相结合，但其施工难度较大，成本较高。

二、高层建筑的抗震性能分析高层建筑的抗震性能分析是为了预测建筑物在地震作用下的响应情况，包括结构的位移、变形和破坏。

抗震性能分析的目的是评估建筑物的安全性，并提出相应的抗震改进措施。

1. 静力分析静力分析是一种通过考虑建筑物所承受的静荷载，以及结构的初始刚度和材料的力学性能，来评估建筑物的抗震性能的方法。

静力分析可以计算建筑物的位移、应力、变形等重要参数，对建筑物的抗震性能进行初步评价。

2. 动力分析动力分析是一种基于结构动力学原理的抗震性能分析方法。

通过考虑建筑物在地震作用下的动力响应，包括结构的振动模态、共振频率等，来评估建筑物的抗震性能。

ANSYS软件在高层建筑地震反应分析中的应用

第4卷第3期2004年9月兰州石化职业技术学院学报Journal of Lanzhou Petrochemical College of TechnologyVol.4No.3Sep.,2004 文章编号:1671-4067(2004)03-0030-03ANS YS软件在高层建筑地震反应分析中的应用李君宏1,黄　莺2(1.甘肃建筑职业技术学院教务处,甘肃兰州730050;2.西安建筑科技大学土木学院,陕西西安710055)摘　要:ANSYS是融结构、热、电磁、声学于一体的大型通用有限元软件。

通过ANSYS的APDL语言的二次开发技术,得出高层建筑的各层最大层间位移及层间位移角包络图,为结构设计提供了依据。

关键词:ANSYS;高层建筑;地震反应谱中图分类号:TU9731212 文献标识码:A1　ANSYS软件介绍 ANSYS软件是融结构、热、电磁、声学于一体的大型通用软件。

与其它有限元软件一样包括三个部分:前处理模块、分析模块、后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模和网格划分工具,用户可以方便的构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、一般非线性分析和高度非线性分析)、流体力学分析、电磁场分析、声场分析及多物理耦合分析,可模拟多种介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示等图形方式显示出来,也可以将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

作者通过ANSYS的APDL语言二次开发,编写适用高层建筑中地震反应的反应谱分析的命令流,得出高层建筑的各层最大层间位移及层间位移角值[1]。

2　实例分析2.1　几何模型本文在进行地震反应分析时,采用的是平面杆系模型,为了简化计算,假定基础底面为完全刚性, 收稿日期:2004-05-10作者简介:李君宏(1966-),男,甘肃宁县人,讲师.不考虑其对上部结构的影响,钢筋混凝土梁截面的尺寸取350×600mm,柱截面取600×600mm;几何模型尺寸如图1所示。

基于ANSYS的高层框架结构地震响应分析

基于ANSYS的高层框架结构地震响应分析
母恩喜;陈国平
【期刊名称】《四川建筑》
【年(卷),期】2008(028)006
【摘要】运用大型通用有限元软件ANSYS,采用其自带的APDL语言进行三维框架结构建模,对一18层框架混凝土结构进行了抗震性能的计算分析,包括模态分析,时程分析,以及结构在地震作用下的变形和随地震波的内力响应情况等.
【总页数】2页(P109-110)
【作者】母恩喜;陈国平
【作者单位】西南科技大学,四川绵阳,611002;西南科技大学,四川绵阳,611002【正文语种】中文
【中图分类】TU352.1
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ANSYS高层建筑主体结构地震响应分析及优化

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ ANSYS高层建筑主体结构地震响应分析及优化摘要现代高层结构的规模越来越大，高度越来越高，其抗震设计也越来越重要。

国内外不少学者都正致力于研究高层结构在地震响应、弹塑性时程分析等方面的新理论和新方法。

本文结合南京某36层高层住宅楼的工程背景，运用SATWE软件分析结构基本周期和多遇地震下的弹性反应，运用EPDA软件分析结构罕遇地震下的弹塑性反应。

结果表明：（1）减小墙厚和减少墙体布置可以调整原结构方案偏小的基本周期，保证结构整体刚度的合理性。

（2）本结构在多遇地震下的层间位移角满足规范要求，且ANSYS与PKPM 在周期和弹性时程分析方面的计算结果符合的很好。

（3）本结构在罕遇地震下的层间位移角满足规范要求，且通过对有害位移角等曲线的判断第6、7层为薄弱层，通过塑性铰出现顺序判断东北和西南两户的客厅短梁为薄弱构件，为结构设计提供了有益的参考。

1 / 31关键词高层结构地震响应时程分析薄弱层塑性铰10196毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleArchitectural and Structure Design of One High-rise ResidentialBuilding (36-storey) in Nanjing - Analysis and Optimizationof the Main Structure Earthquake ResponseAbstractThe modern high-rise structures are becoming larger, higher and the seismic design is also becoming more important. Domestic and foreign scholars are working on the new theories and methods in seismic response, nonlinear time history analysis of high-rise structures. In this paper, according to the engineering background of a 36-storey high-rise residential building in Nanjing, the---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------author uses SATWE and EPDA to analysis the period and response under multi earthquake and rare earthquake. The results showed that:(1)to reduce the thickness of the wall and the wall layout could adjust the low fundamental period of the original structure so as to ensure the rationality of overall stiffness of the structure.(2)the angle of floor displacement in the multi earthquake meet regulatory requirements, and the elastic time history analysis results of ANSYS and PKPM agree well.(3)the angle of floor displacement in the rare earthquake meet regulatory requirements, and hazardous displacement angle curve analysis showed that the 6,7 layer are weak layers, the two short beam of the northeast and southwest parlor are weak components according to the appearance order of plastic hinges, all of these are useful references for the structural design.近十多年来，国内外高层建筑发展的很快，层数日益增多，高度日益增高，体型越来越复杂，体系越来越3 / 31新颖，新材料的应用也日益增多。

ANSYS软件在高层建筑地震反应分析中的应用

ANSYS软件在高层建筑地震反应分析中的应用一、概要随着全球地震灾害的频发，高层建筑在地震作用下的安全性受到了广泛关注。

地震反应分析是评估高层建筑在地震作用下结构响应及损坏情况的关键技术手段。

ANSYS软件作为一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，在高层建筑地震反应分析中发挥着重要作用。

1. 抗震设计的重要性随着全球地震活动的增加，高层建筑在其生命周期中的抗震性能显得尤为重要。

高层建筑由于其特殊的结构形式和高度，往往成为地震作用下的关键受力构件。

如果在地震作用下发生倒塌，将造成巨大的人员伤亡和财产损失。

抗震设计的核心目标是确保建筑物在可能发生的地震中能够保持足够的稳定性和完整性，从而保护人员安全并减少财产损失。

ANSYS 软件作为一种强大的有限元分析工具，在高层建筑地震反应分析中发挥着至关重要的作用。

通过ANSYS，工程师们可以模拟和分析建筑物在地震作用下的动态行为，包括应力和变形分布、结构的失效模式以及能量耗散等。

这有助于设计师在建筑设计阶段就识别出潜在的薄弱环节，并采取相应的加固措施来提高建筑的抗震性能。

ANSYS还可以用于验证设计的合理性，通过与其他软件或实验结果的对比，确保建筑物在实际地震中的表现符合预期。

这对于保证高层建筑在地震中的安全性至关重要。

抗震设计是高层建筑安全性的重要保障。

ANSYS软件的应用使得这一过程更加高效、准确，为设计师提供了强有力的工具来应对地震带来的挑战。

2. 高层建筑地震反应分析的挑战随着城市化的加速和土地资源的紧张，高层建筑越来越多。

高层建筑在地震作用下的地震反应分析是一个复杂且具有挑战性的问题。

在地震作用下，高层建筑会受到水平、竖向和扭转等多种振动模态的影响，使得地震反应分析变得非常复杂。

高层建筑结构的耦合作用使得地震反应分析更加困难。

高层建筑结构中，各构件之间存在复杂的相互作用，如梁柱、梁墙、墙柱等。

这些相互作用使得地震力在建筑物内的传递变得复杂，难以准确模拟实际的地震反应。

浅谈高层建筑结构的抗震设计

１．４温度变形裂缝
些离子与某些活件骨料产生化学反麻并吸收周罔环境巾的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间．一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。
１．７冻胀裂缝
混凝土由于反复冻融循环破坏而形成冻胀裂缝。混凝土是非均质密实件，内部存在连通或不连通的孑Ｌ隙，这些孑Ｌ隙是渗水的途径。当混凝土处于饱水状态并遇到负温时，内部水分冻结，体积膨胀量占原孑Ｌ隙的９％，孔隙周壁因膨胀而产生拉应力；遇到正温后，冰虽融化，但孔壁已产生塑性变形。反复冻融，孔隙逐步扩大，孑Ｌ壁托鹿力相廊增大，当超过抗拉强度时，开始出现裂缝，随着循环次数增多，细裂缝不断扩展和连通，导致混凝土裂缝剥蚀，以致破坏。２混凝土非荷载裂缝预防对策
区。
１．６化学反应引起的裂缝
混凝士拌和后会产生一些碱性离子，这
甥性收缩足指混凝土在凝结之前，表面
因失水较快而产生的收缩。甥性收缩裂缝一
般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中问宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。１．２地基沉降裂缝地基沉降裂缝主要由建筑物地基的不均匀沉降引起，且多发生于软地基和超静定结构物中。侗静定结构中横板变形、支架沉落也会引起结构的变形和裂缝。沉降裂缝的外部表现较为明显．常与结构变形同时发生，并随变形的发展而增大：裂缝方向与主拉应力方向垂直，地基沉陷时裂缝方向与地面接近垂直。沉降裂缝出现的主要原冈有：软地基上采用超静定结构，基础存在软弱层，承载力不足；软土、湿陷性土地基．基坑受水浸泡下降；现浇上部或预制构件模板支架刚度不足出现变形和沉落等。１．３于缩裂缝干缩裂缝是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形的结果，且这种收缩是不可逆的。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，较大的表面于缩变形受到混凝土内部约束，由于较大托应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在０．０５．ｏ．２ｒａｍ之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

基于ANSYS的巨型框架结构体系地震响应分析

第 34 卷第 4 期 2011 年 4 月
合肥工业大学学报( 自然科学版) JO U RN AL O F H EFEI U N IV ERSIT Y OF T ECH N OL O GY
Vol. 34 No . 4 Apr. 2011
Doi: 10. 3969/ j. issn. 1003 5060. 2011. 04. 016
Abstract: Using t he ANSYS paramet ric design lang uag e( A PDL ) , a t hree dim ensional param et ric finit e element mo del is set up in this paper. T he aseismatic perf orm ance of t he m eg a f rame str ucture is dis cussed including t he modal analy sis, spect ral analysis, and t ime hist or y analysis. And t he dy nam ic charact er ist ic and seism ic response of the mega f rame st ruct ure w it h diff erent st iff ness rat io bet w een the m ajo r and mino r fr am es are st udied. T he result s show t hat t he displacem ent curve of reinf orced concr et e( RC) mega frame st ruct ures is a t ype of f lexure shear. T he st if f ness rat io bet ween t he major and minor fram es has a no t able influence on t he elast ic seismic response of t he st ruct ure. T he higher order fr equency of t he st ruct ure has cert ain inf luence on t he st ruct ure, and w hen it s period is close t o the eart hquake w ave pr edominant o ne, a pseudo r esonance phenom enon m ay occur. Key words: m eg a f rame st ruct ure; ANSYS par am et ric desig n lang uage( AP DL ) ; modal analysis; spec t ral analysis; t im e hist ory analy sis 钢筋混凝土巨型框架结构由主次 2 级结构组成, 它能够充分发挥材料和结构性能, 开展巨型框架结构体系的研究 , 有重要的理论价值和实际意义

基于性能的高层建筑结构抗震设计方法研究的开题报告

基于性能的高层建筑结构抗震设计方法研究的开题报告1. 研究背景在地震灾害频发的背景下，建筑结构抗震设计显得尤为重要。

高层建筑结构的抗震设计更是需要具有高可靠性和高性能的特点。

高层建筑的结构抗震设计方法研究已经成为当前国内外建筑结构领域的热点问题，但是现有的抗震设计方法存在着一些不足，如无法全面考虑性能要求、不够灵活、仅仅通过强震动试验来验证结构安全等。

因此，研究一种基于性能的高层建筑结构抗震设计方法，就显得非常重要和紧迫。

2. 研究目的本课题旨在从高层建筑结构的性能出发，研究一种基于性能的高层建筑结构抗震设计方法。

通过对现有高层建筑结构抗震设计方法的分析和总结，进一步探讨提高抗震设计可靠性和性能的途径，最终以改进和完善现有方法为目标，实现高层建筑结构的安全、可靠和高性能的抗震设计。

3. 研究内容（1）高层建筑结构抗震设计方法的现状和不足的分析；（2）基于性能的高层建筑结构抗震设计方法的理论研究，包括性能目标的制定、性能评价指标的提取、结构优化调整等；（3）基于性能的高层建筑结构抗震设计方法的例子研究，通过实例研究，验证方法的可行性和有效性；（4）基于性能的高层建筑结构抗震设计方法的实验验证，通过大型结构模拟实验和数值模拟验证，验证方法的可行性和鲁棒性；（5）完善和改进现有高层建筑结构抗震设计方法，提高抗震设计可靠性和性能。

4. 研究方法本研究将采用文献调研、实验研究和理论分析相结合的方法，对高层建筑结构抗震设计方法进行深入研究。

其中，文献调研将对现有高层建筑结构抗震设计方法进行分析和总结；实验研究将通过大型结构模拟实验和数值模拟验证方法的可行性；理论分析将进行基于性能的高层建筑结构抗震设计方法的理论研究和实例研究。

5. 预期成果（1）高层建筑结构抗震设计方法的现状和不足的分析报告；（2）基于性能的高层建筑结构抗震设计方法的理论研究报告；（3）基于性能的高层建筑结构抗震设计方法的实验验证报告；（4）一份完善和改进现有高层建筑结构抗震设计方法的报告；（5）相关研究成果的发表和宣传。