ABAQUS瑞利阻尼文档格式.docx

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.

图

（1）

情况

（1）：

在ABAQUS中用spring单元模拟竖向的直杆，水平刚度k=1N/m，采用Rayleigh阻尼，通过*mass,alpha=0.6283（质量比例阻尼）施加，地震波需用Elcentrol波，以边界条件的形式加在支座处（竖向杆下端）。

为了作对比，在SAP2000中的结构阻尼在分析工况中以质量比例阻尼的形式施加。

MATLAB中变成使用NewMark-beta方法。

三者质量的相对位移时程对比如下：

图

（2）质量点相对位移时程对比

图（3）质量点绝对位移时程对比

图（4）支座位移时程对比

结论：

质量点相对位移时程SAP2000与MATLAB重合很好，ABAQUS与两者差别较大；

SAP2000与ABAQUS在支座处得位移时程重合很好。

情况

（2）：

在ABAQUS中用spring单元模拟竖向的直杆，水平刚度k=1N/m，采用Rayleigh阻尼，通过*mass,alpha=0.6283（质量比例阻尼）施加，地震波需用Elcentrol波，以惯性力的形式加质量点处。

SAP2000的参数设置同情况

（1）。

图（5）质量点相对位移时程对比

图（6）质量点绝对位移时程对比

图（7）支座位移时程对比

质量点相对位移时程SAP2000与MATLAB及ABAQUS重合很好，几乎完全一致。

情况（3）：

在ABAQUS中用spring单元模拟竖向的直杆，水平刚度k=1N/m，采用阻尼器模拟结构阻尼，通过*dashpot施加阻尼系数c=0.0159，地震波需用Elcentrol波，以边界条件的形式加在支座处（竖向杆下端）。

SAP2000的参数设置：

结构阻尼在连接单元的属性中施加阻尼阻，尼系数c=0.0159。

图（8）质量点相对位移时程对比

图（9）质量点绝对位移时程对比

图（10）支座位移时程对比

位移时程SAP2000与MATLAB及ABAQUS重合很好，几乎完全一致。

情况（4）：

在ABAQUS中用spring单元模拟竖向的直杆，水平刚度k=1N/m，采用阻尼器模拟结构阻尼，通过*dashpot施加阻尼系数c=0.0159，地震波需用Elcentrol波，以惯性力的形式加质量点处。

图（11）质量点相对位移时程对比

图（12）质量点绝对位移时程对比

图（13）支座位移时程对比

情况（5）：

含阻尼器

结构体系不变，结构阻尼采用质量比例阻尼，alpha=0.6283。

在质量点水平方向加入阻尼器，采用Maxwell模型，在ABAQUS中用spring单元和dashpot单元模拟，如图（14）。

阻尼器参数为cd=0.06366，弹簧刚度kd=1。

地震波需用Elcentrol波，以惯性力的形式加质量点处。

图（14）

在SAP2000中的结构阻尼在分析工况中以质量比例阻尼的形式施加。

图（15）质量点相对位移时程对比

图（16）阻尼力滞回曲线对比

SAP2000与ABAQUS重合很好，几乎完全一致，MATLAB与前两者略有差别。

情况（6）：

地震波需用Elcentrol波，以边界条件的形式加在支座处（竖向杆下端），另外，水平阻尼器右端的支座固定。

图（17）质量点相对位移时程对比

图（18）阻尼力滞回曲线对比

ABAQUS与其他两者差别较大。

情况（7）：

地震波需用Elcentrol波，以边界条件的形式加在支座处（竖向杆下端），另外，水平阻尼器右端的支座也加地震波。

三者有差别，没有情况（5）吻合的好

ABAQUS响应的INPUT文件如下：

情况

（1）

*Heading

不含阻尼器，采用质量比例阻尼，地震波以边界条件施加

*Node

1,0,0

2,0,1

*Nset,Nset=Nout

1,2

*Element,Type=Mass,Elset=PointMass

*Mass,Elset=PointMass,alpha=0.6283

0.02533

*Element,Type=SPRING2,Elset=spring

2,1,2

*SPRING,ELSET=spring

1,1

1

*Boundary

1,1,6

**Step1:

Gravity

*STEP,NAME=Gravity

STEP1:

*Static

0.1,1,1e-5,1

*Dload

GRAV,0,-9.8

*Output,FIELD,VARIABLE=PRESELECT

*ENDSTEP

**Step2:

Modal

*Step,Name=ModalAnalysis,PERTURBATION

Step2:

Modalanlysis

*Frequency

3

*Output,Field,Variable=Preselect

*EndStep

**Step3:

Earthquake

*Step,Name=TimeHistory,Inc=2000,NLGEOM

Step3:

*Dynamic,HAFTOL=10000000,ALPHA=0

0.02,30,0,0.02

*Amplitude,Name=Earthquake,Input=ELCENTRO.inp

*Boundary,op=Mod,Type=Acceleration,Amplitude=Earthquake

1,1,1,1E-2

*Output,field,variable=PRESELECT

*Output,history,FREQUENCY=1

*NodeOutput,Nset=Nout

U1,U2,RF

*ElementOutput,Elset=spring

S11,E11

情况

（2）

不含阻尼器，采用质量比例阻尼，地震波以惯性力形式施加

*Cload,Amplitude=Earthquake

2,1,0.02533E-2

情况（3）

不含阻尼器，采用阻尼器模拟结构阻尼，地震波以边界条件形式施加

*Mass,Elset=PointMass

*Element,Type=DASHPOT2,Elset=dashpot

3,1,2

*DASHPOT,ELSET=dashpot

0.0159

情况（4）

不含阻尼器，采用阻尼器模拟结构阻尼，地震波以惯性力形式施加

情况（5）

Maxwell模型阻尼器模拟,地震力以惯性力形式施加,采用质量比例阻尼

3,0.5,1

4,1,1

1,2,4

*Mass,Elset=PointMass,alpha=0.62832

*Element,Type=SPRING2,Elset=spring_1

*SPRING,ELSET=spring_1

**定义阻尼器的属性，用Spring和Dashpot单元

*Element,Type=SPRINGA,Elset=spring_2

3,3,4

*Spring,Elset=spring_2

*Element,Type=DASHPOTA,Elset=dashpot

4,2,3

0.06366

4,1,6

*ElementOutput,Elset=spring_1

*ElementOutput,Elset=spring_2

*ElementOutput,Elset=dashpot

S11,E11,ER11

情况（6）

Maxwell模型阻尼器模拟,地震力以边界形式施加,采用质量比例阻尼

情况（7）

Maxwell模型阻尼器模拟,地震力以边界形式施加,采用质量比例阻尼,右支座也加地震波

4,1,1,1E-2

*Output,field,