ANSYS时程分析 考虑地震作用的建筑物加速度瞬态分析

!【算例】考虑地震作用的建筑物加速度瞬态分析

C*** 采用等效实体单元进行建筑物的地震加速度瞬态分析

c*** 进行中央电视台新址主楼的等效几何建模*** begin ***

FINISH

/CLEAR

c*** 设置参数

L=150 ! 底座长度

W=150 ! 底座宽度

H=235 ! 整个建筑的高度

PI=3.1415926

A=PI*6/180 ! 内倾角

L_HL=L/2 ! 底座长度的1/2，作为角点坐标

T_HL=L/2-TAN(A)*H ! 顶部长度的1/2，作为焦点的坐标

LO_H=40 ! 底座的高度

TO_H=75 ! 顶部悬空部分的高度

WW=40 ! “腿”部的宽度

/PREP7

/TITLE, EX 9.2(12) by Zeng P, Lei L P, Fang G

ET,1,SOLID45 ! 定义单元和材料参数

MP,EX,1,1e10 ! 由于采用了的简化实体模型，材料参数也进行了等效

MP,PRXY,1,0.23

MP,DENS,1,1e3

MP,DAMP,1,0.05

!几何建模

K,,-L_HL,-L_HL, ! 定义8个角点

K,,L_HL,-L_HL,

K,,L_HL,L_HL,

K,,-L_HL,L_HL,

K,,-T_HL,-T_HL,H,

K,,T_HL,-T_HL,H,

K,,T_HL,T_HL,H,

K,,-T_HL,T_HL,H,

V,1,2,3,4,5,6,7,8 ! 根据8个角点生成方锥体V1

VGEN,2,1, , ,WW,WW,LO_H,, ! V2 (THE COPY OF V1)

VGEN,2,1, , ,-WW,-WW,-LO_H,, ! V3 (THE COPY OF V1)

VSBV,1,2 ! V4 (V4=V1-V2) 切掉一个角

VSBV,4,3 ! NEW_V1 (NEW_V1=V4-V3) 切掉另一个角

c*** 为了实现六面体网格划分，需要对实体进行分块处理

CSKP,11,0,14,34,10,1,1, ! 通过3个点建立局部坐标系

WPCSYS,-1,11 ! 基于局部坐标系建立新的工作面（workplane）VSBW,ALL ! 用当前的工作面剖分实体

CSKP,12,0,18,30,34,1,1, ! 以下的命令流与前三条的作用相同

WPCSYS,-1,12 $VSBW,ALL $CSKP,13,0,27,26,25,1,1,

WPCSYS,-1,13 $VSBW,ALL $CSKP,14,0,32,33,34,1,1,

WPCSYS,-1,14 $VSBW,ALL $CSKP,15,0,15,31,32,1,1,

WPCSYS,-1,15 $VSBW,ALL $CSKP,16,0,29,28,25,1,1,

WPCSYS,-1,16 $VSBW,ALL

ESIZE,L/10 ! 定义单元尺度

VMESH,ALL ! 对体划分网格

CSDELE,11,16,1, ! 删除前面建立的局部坐标系

ASEL,S,LOC,Z,,, ! 选择z=0处的面，

DA,ALL,ALL,, !对所选择的面施加完全的约束，即将地面固定

ALLSEL

FINISH

c*** 进行中央电视台新址主楼的等效几何建模*** end ***

c*** 进行瞬态分析

/SOLU

*DIM,ACC,ARRAY,6,4, !定义数组，在后面的语句中分别为时间和三个方

!向的加速度赋值（天津波简化数据）

ACC(1,1)=0.1 $ACC(1,2)= 0.03599 $ACC(1,3)= 0.24653 $ACC(1,4)= -0.24363

ACC(2,1)=0.7 $ACC(2,2)= 0.0293 $ACC(2,3)= 0.14177 $ACC(2,4)= -0.31038

ACC(3,1)=1.2 $ACC(3,2)= 0.03695 $ACC(3,3)= 0.71123 $ACC(3,4)= -0.48752

ACC(4,1)=1.7 $ACC(4,2)= -0.00725 $ACC(4,3)= -0.2167 $ACC(4,4)= -0.10452

ACC(5,1)=2.4 $ACC(5,2)= 0.00734 $ACC(5,3)= -0.81282 $ACC(5,4)= 0.66357

ACC(6,1)=3.0 $ACC(6,2)= 0.01759 $ACC(6,3)= -0.00823 $ACC(6,4)= -0.0361 ANTYPE,TRANS ! 设置瞬态分析方式

TIME,0.001 !设置初始加载步，设一个很小的数，但不能为零

ACEL,0,0,0 !三个方向都施加零加速度，作为初始计算

SOLVE

*DO,TT,1,6,1 ! 根据不同的时间步，施加加速度给整个结构

TIME,ACC(TT,1)

ACEL,ACC(TT,2),ACC(TT,3),ACC(TT,4) ! 三个方向都施加加速度

SOLVE

*ENDDO

c*** 进入时间历程后处理器

/POST26 ! 进入时间-历程后处理

/AXLAB,x,Time(s) ! 定义x轴标识

/AXLAB,y,Displacement (m) ! 定义y轴标识

NSOL,2,node(-T_HL,-T_HL,H),u,X !将建筑物悬空部最高点的位移设置为2号变量NSOL,3,node(-T_HL,-T_HL,H),u,Y

NSOL,4,node(-T_HL,-T_HL,H),u,Z

PLV AR,2,3,4 ! 输出该点位移随时间的变化关系曲线

/AXLAB,y,von Mises Equivalent Stress (Pa) !定义y轴标题

ANSOL,5,node(-L_HL+LO_H,L_HL-LO_H*tan(A),LO_H),s,eqv ! 定义"腿部"角点(受力最!大)等效应力为y轴的变量

plvar,5 !输出该点等效应力随时间的变化关系曲线

FINISH