ANSYS地震作用分析应用实例解析--楼房地震波瞬态分析.docx
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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。
模型参数表
构件
截面尺寸
混凝土
弹性模量E/MPa
框架柱
1.1*1.1
C40
3.25E10
外环梁
0.4*0.6
C40
3.25E10
内框架梁
0.5*0.8
C40
3.25E10
次梁
0.3*0.5
C40
3.25E10
筒体墙肢
0.3
C40
3.25E10
楼层面板
0.2
C30
3.0E10
外围墙体
0.2
C30
3.0E10
2.命令流
/FILNAME,GAO_LOU !
定义工作文件名
/TITLE,THEANALYSISOFGAO_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,1,12
KGEN,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
*ENDDO
LGEN,3,1,18,1,8,,,2
LGEN,2,1,54,1,,16,,48
LGEN,2,1,18,1,,8,,24
LGEN,2,37,54,1,,8,,24
LGEN,2,1,144,1,28,,,7
LATT,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,109,61
LGEN,18,289,296,1,,,3,60
LATT,1,,1,,5000,,2LESIZE,ALL,2LMESH,ALLLSEL,U,,,ALL
L,63,111 !
建立内框架梁模型
L,85,89L,89,113L,70,118L,92,96L,92,116
LGEN,18,433,438,1,,,3,60
LATT,1,,1,,5000,,3LESIZE,ALL,2LMESH,ALLLSEL,U,,,ALL
L,62,110 !
建立次梁模型
L,64,112L,69,117L,71,119L,97,108L,73,77L,80,84L,90,102L,91,103
LGEN,18,541,549,1,,,3,60
LATT,1,,1,,5000,,4LESIZE,ALL,2LMESH,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
*ENDDO
AGEN,18,1,35,1,,,3,60
A,1133,1136,1124,1121
ALLSEL,ALL
*DO,I,61,64,1A,I,I+1,I+61,I+60
*ENDDO
*DO,I,89,91,1
A,I,I+1,I+61,I+60
*ENDDO
*DO,I,68,71,1A,I,I+1,I+61,I+60
*ENDDO
*DO,I,109,112,1A,I,I+1,I+61,I+60
*ENDDO
*DO,I,116,119,1A,I,I+1,I+61,I+60
*ENDDO
*DO,I,61,97,12A,I,I+12,I+72,I+60
*ENDDO
*DO,I,65,77,12A,I,I+12,I+72,I+60
*ENDDO
*DO,I,68,80,12A,I,I+12,I+72,I+60
*ENDDO
*DO,I,72,108,12A,I,I+12,I+72,I+60
*ENDDO
AGEN,17,632,662,1,,,3,60
AATT,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,53,56,1136,1133 !
建立筒体模型
A,41,44,1124,1121
AATT,1,3,2AESIZE,ALL,2AMESH,ALLASEL,U,MAT,,1
A,41,53,1133,1121A,44,56,1136,1124
AATT,1,3,2 !
定义筒体单元属性、材料属性及实常数
AESIZE,ALL,1.5AMESH,ALL
NUMMRG,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
/SOLU
NSEL,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,ANSUITMP
ANTYPE,4 !
指定分析类型
*DO,T,1,50,1TIME,0.1*TKBC,0NSUB,10
ACEL,TJX（2,T）,TJY（2,T） !
施加横向、竖向加速度
NSEL,ALLSOLVE
*ENDDO
/POST26
NSOL,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,MERGE
NSOL,8,2,U,Z,UZ_NODE2STORE,MERGE
NSOL,4,35,U,X,UX_NODE35STORE,MERGE
NSOL,5,35,U,Y,UY_NODE35STORE,MERGE
NSOL,9,35,U,Z,UZ_NODE35STORE,MERGE
NSOL,6,70,U,X,UX_NODE70STORE,MERGE
NSOL,7,70,U,Y,UY_NODE70STORE,MERGE
NSOL,10,70,U,Z,UZ_NODE70STORE,MERGE
XVAR,1
PLVAR,2,4,6 !
显示第3层节点在X方向的瞬态响应
XVAR,1
PLVAR,3,5,7 !
显示第3层节点在Y方向的瞬态响应
XVAR,1
PLVAR,8,9,10 !
显示第3层节点在Z方向的瞬态响应
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