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=2、1e11Pa,泊松比0、3,所有振型的阻尼比为2%,在3m高处有一集中质量160kg,在6m、9m、12m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0、08,第一组,III类场地,卓越周期Tg=0、45s。

图1 计算对象

第一部分:反应谱法

几点说明:

λ本例建模过程使用CAE;

λ添加反应谱必须在inp中加关键词实现,CAE不支持反应谱;

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

λ ABAQUS的反应谱法计算过程以及后处理要比ANSYS方便的多。

操作过程为:

(1)打开ABAQUS/CAE,点击create model database。

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

(3) Create lines,在

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,create material,name:steel,general-->>density,mass density:7800

mechanical-->>elasticity-->>elastic,young‘s modulus:2、1e11,poisson’s ratio:0、3、

(5) Create section,name:Section-1,category:beam,type:beam,

Continue

create profile, name:Profile-1, shape:I,

按图1尺寸输入界面尺寸,ok。

在profile name选择I,material name 选择steel。Ok

(6) Assign section,选择全部,done,弹出的对话框选择section:Section-1,ok。

(7) Assign beam orientation,选择全部,默认值确定。

(8) View-->>part display options,在弹出的对话框里勾选,render beam profiles,以可视化梁截面形状。

(9)添加集中质量,Special-->>inertia-->>create,name:mass1,type:point

mass/inertia,

continue,选择(0,3)位置点

done,mass:160,ok。

create,name:mass2,type:point mass/inertia,continue,选择0,6;0,9;0,12位置点(按shift 多选),done,mass:120,ok,dismiss。

(10) Assembly-->>instance part,instance type选dependent(mesh on part),ok。

(11) Step-->>create step,name:step-1,procedure type选freqency,continue

在basic选项卡中,eigensolver选择频率提取方法,本例选用lanczos法,number of eigenvalues request,选value,输入10、ok。

再create step,create step,name:step-2,procedure type选response spectrum,continue

在basic选项卡中,excitations选择单向single direction,sumations选择square root of the sum of squares(SRSS)法,use response spectrum:sp(反应谱的name,后面再inp中添加),方向余弦(0,0,1),scale factor:1、

进入damping选项卡,阻尼使用直接模态(direct modal),勾选direct damping data,start mode:1,end mode:8,critical damping fraction:0、02、ok。

(12)进入load模块,Load-->>create boundary condition,name:fixed,step选择initial,category选择mechanical,types选择displacement/ rotation,continue

选择0,0点,done,勾选u1~ur3所有6个自由度。Ok。

(13)进入mesh模块,object选择part,点seed edge by number,选择所有杆,done,输入3,done

点assign element type,选择全部杆,done,默认B31,ok。点mesh part,yes。

(14)进入job模块,name:demo-spc,source:model,continue,默认,ok。进入job manager,点击write input,在工作目录生成demo-spc、inp文件。

(15)进入ABAQUS工作目录,使用UltraEdit软件(或其她类似软件)打开demo-spc、inp,*Boundary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、1543,0、167,0

0、1915,0、25,0

0、2102,0、333,0

0、2241,0、444,0

0、25,0、5,0

0、3295,0、667,0

0、4843,1,0

0、5987,1、25,0

0、7868,1、667,0

1、0342,

2、222,0

1、0342,10,0

0、3528,10000,0

第一列为加速度,第二列为频率,第三列为阻尼比。