ABAQUS时程分析法计算地震反应实例

ABAQUS时程分析法计算地震反应实例

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

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

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 进入step模块，建立step1（static general），用于施加重力

将step1结果作为动态分析的初始12 建立

step2（dynamic impli

的初始状态，time period 设置为1e-

implicit），进行动力时程分析

-10（很短时间）。

time period 设置为20（施加的加最大增量数量设置为2000步，

大增量设置为0.02，half-step r

值，在地震分析中应该设置多大为

加的加速度记录共20s，间隔0.02s），

，将初始时间增量设置为0.02，最小增

tep residual tolerance：100（控制

多大为好？还没弄清楚！请大家赐教！）

），type：automatic，

最小增量设置为1e-15，最

制automatic求解精度的

！）。

另外，将非线性开关打开：在Ste

13 将模型顶端节点设置为set 察顶端节点的反应情况），同样的14 在output 中设置需要输出结set，选择set1，在displacemen output-->> history output req

Step Manager 对话框中点击Nlgeom

set-1:tools-->>set-->>create（在too 同样的方法，底端节点设置为set-2

输出结果，在edit history output requ cement 里面选择U。

t request-->>manager-->>edit

eom

tools 中设置，用于观 request 将domain 改为

Creat H-Output-2，选择set-2，同上

15 进入property模块，material editor-->>edit-->>mechanical-->>damping在材料中补充damping，使用瑞利阻尼，质量系数alpha为0.15，刚度系数beta为0.01。

16 进入load模块，boundary condition manager，将fix在step2的propagated改为inactive（点击deactivate）

create 一个新的边界条件（在再create 一个边界条件（在step

acceleration,continue

在step2），取消z 向位移约束（以在该

step2），type 为

acceleration/ angu 以在该方向施加加速度）

angular

选择基底节点，勾选A1，输入1（加速度记录单位m/s^2），

在amplitude后点create，name：Amp-1，type：tabular，continue