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ANSYS框架结构建模命令流详解

?第一步:建立框架结构模型
第二步:框架结构施加重力荷载
第三步:框架结构施加活荷载
第四步:框架结构施加风荷载
第五步:框架结构荷载组合运算
第六步:框架结构模态分析
第七步:框架结构屈曲特征值分析
第八步:框架结构地震时程弹性分析
第九步:结束



采用地震波时间文件为
:TIME.TXT
!
采用地震波文件分别为
:AC_X.TXT/AC_Y.TXT

FINISH
/CLEAR
/FILENAME,FRAME_SHEAR_WALL
/TITLE, FRAME_SHEAR_WALL



第一步:框架结构建模型

/PREP7 进入前处理器(默认单位为m,kg,s,所以建模时要特别注意)

ET,1,BEAM4 定义BEAM4梁单元,编号为1
ET,2,SHELL63 定义Shell63壳单元,编号为2

R,1,0.25,0.0052,0.0052,0.5,0.5 定义实常数组号为1的各个量
R,2,0.2025,0.0034,0.0034,0.45,0.45
R,3,0.06,0.0002,0.00045,0.3,0.2
R,4,0.25,0.25,0.25,0.25
R,5,0.1,0.1,0.1,0.1


MP,EX,1,3.0E10 定义编号为1的单元的弹性模量为3.0E10
MP,NUXY,1,0.2 定义编号为1的单元的次泊松比为0.2
MP,DENS,1,2500 定义编号为1的密度为2500


*DO,II,1,1 利用循环命令,循环变量II从1~1
K,1+(II-1)*20,0,0,(II-1)*6 即:K,1
K,2+(II-1)*20,6,0,(II-1)*6 K,2,6
K,3+(II-1)*20,12,0,(II-1)*6 K,3,12
K,4+(II-1)*20,17,0,(II-1)*6 K,4,17
K,5+(II-1)*20,0,5,(II-1)*6 K,5,0,5
K,6+(II-1)*20,6,5,(II-1)*6 K,6,6,5
K,7+(II-1)*20,12,5,(II-1)*6 K,7,12,5
K,8+(II-1)*20,17,5,(II-1)*6 K,8,17,5
K,9+(II-1)*20,0,10,(II-1)*6 K,9,0,10
K,10+(II-1)*20,6,10,(II-1)*6 K,10,6,10
K,11+(II-1)*20,12,10,(II-1)*6 K,11,12,10
K,12+(II-1)*20,17,10,(II-1)*6 K,12,17,10
K,14+(II-1)*20,6,1.875,(II-1)*6 K,14,6,1.875
K,16+(II-1)*20,6,3.125,(II-1)*6 K,16,6,3.125
K,18+(II-1)*20,6,1.875,3.9 K,18,6,1.875,3.9
K,20+(II-1)*20,6,3.125,3.9 K,20,6,3.125,3.9
*ENDDO 结束循环

*DO,II,1,10 利用循环命令,循环变量II从1~10
K,1+II*20,0,0,(II-1)*3+6 创建关键点
K,2+II*20,6,0,(II-1)*3+6
K,3+II*20,12,0,(II-1)*3+6
K,4+II*20,17,0,(II-1)*3+6
K,5+II*20,0,5,(II-1)*3+6
K,6+II*20,6,5,(II-1)*3+6
K,7+II*20,12,5,(II-1)*3+6
K,8+II*20,17,5,(II-1)*3+6
K,9+II*20,0,10,(II-1)*3+6
K,10+II*20,6,10,(II-1)*3+6
K,11+II*20,12,10,(II-1)*3+6
K,12+II*20,17,10,(II-1)*3+6
K,13+II*20,0,1.875,(II-1)*3+6
K,14+II*20,6,1.875,(II-1)*3+6
K,15+II*20,0,3.125,(II-1)*3+6
K,16+II*20,6,3.125,(II-1)*3+6
K,17+II*20,0,1.875,(II-1)*3+6+1.5
K,18+II*20,6,1.875,(II-1)*3+6+2
K,19+II*20,0,3.125,(II-1)*3+6+1.5
K,20+II*20,6,3.125,(II-1)*3+6+2
*ENDDO

*DO,II,11,11


K,1+II*20,0,0,(II-1)*3+6
K,2+II*20,6,0,(II-1)*3+6
K,3+II*20,12,0,(II-1)*3+6
K,4+II*20,17,0,(II-1)*3+6
K,5+II*20,0,5,(II-1)*3+6
K,6+II*20,6,5,(II-1)*3+6
K,7+II*20,12,5,(II-1)*3+6
K,8+II*20,17,5,(II-1)*3+6
K,9+II*20,0,10,(II-1)*3+6
K,10+II*20,6,10,(II-1)*3+6
K,11+II*20,12,10,(II-1)*3+6
K,12+II*20,17,10,(II-1)*3+6
K,13+II*20,0,1.875,(II-1)*3+6
K,14+II*20,6,1.875,(II-1)*3+6
K,15+II*20,0,3.125,(II-1)*3+6
K,16+II*20,6,3.125,(II-1)*3+6
K,17+II*20,0,1.875,(II-1)*3+6+1.8
K,18+II*20,6,1.875,(II-1)*3+6+2.5
K,19+II*20,0,3.125,(II-1)*3+6+1.8
K,20+II*20,6,3.125,(II-1)*3+6+2.5
*ENDDO

*DO,II,12,12
K,1+II*20,0,0,39.5
K,2+II*20,6,0,39.5
K,3+II*20,12,0,39.5
K,4+II*20,17,0,39.5
K,5+II*20,0,5,39.5
K,6+II*20,6,5,39.5
K,7+II*20,12,5,39.5
K,8+II*20,17,5,39.5
K,9+II*20,0,10,39.5
K,10+II*20,6,10,39.5
K,11+II*20,12,10,39.5
K,12+II*20,17,10,39.5
*ENDDO

*DO,II,2,13
L,(II-1)*20+1,(II-1)*20+2 通过两关键点创建线
L,(II-1)*20+2,(II-1)*20+3
L,(II-1)*20+3,(II-1)*20+4
L,(II-1)*20+5,(II-1)*20+6
L,(II-1)*20+6,(II-1)*20+7
L,(II-1)*20+7,(II-1)*20+8
L,(II-1)*20+9,(II-1)*20+10
L,(II-1)*20+10,(II-1)*20+11
L,(II-1)*20+11,(II-1)*20+12
L,(II-1)*20+5,(II-1)*20+9
L,(II-1)*20+6,(II-1)*20+10
L,(II-1)*20+3,(II-1)*20+7
L,(II-1)*20+7,(II-1)*20+11
L,(II-1)*20+4,(II-1)*20+8
L,(II-1)*20+8,(II-1)*20+12
*ENDDO

*DO,II,1,12
L,(II-1)*20+1,II*20+1
L,(II-1)*20+2,II*20+2
L,(II-1)*20+3,II*20+3
L,(II-1)*20+4,II*20+4
L,(II-1)*20+5,II*20+5
L,(II-1)*20+6,II*20+6
L,(II-1)*20+7,II*20+7
L,(II-1)*20+8,II*20+8
L,(II-1)*20+9,II*20+9
L,(II-1)*20+10,II*20+10
L,(II-1)*20+11,II*20+11
L,(II-1)*20+12,II*20+12
*ENDDO


*DO,II,1,1
L,(II-1)*20+14,(II-1)*20+18
L,(II-1)*20+16,(II-1)*20+20
*ENDDO

*DO,II,2,12
L,(II-1)*20+13,(II-1)*20+17
L,(II-1)*20+15,(II-1)*20+19
L,(II-1)*20+14,(II-1)*20+18
L,(II-1)*20+16,(II-1)*20+20
*ENDDO

A,1,21,25,5 通过四个关键点创建面

*DO,II,2,12
A,(II-1)*20+1,II*20+1,II*20+5,(II-1)*20+5,(II-1)*20+15,(II-1)*20+19,(II-1)*20+17,(II-1)*20+13 通过8个关键点创建面
*ENDDO

*DO,II,1,12
A,(II-1)*20+2,II*20+2,II*20+6,(II-1)*20+6,(II-1)*20+16,(II-1)*20+20,(II-1)*20+18,(II-1)*20+14
*ENDDO

*DO,II,1,12
A,II*20+1,II*20+2,II*20+6,II*20+5
A,II*20+2,II*2

0+3,II*20+7,II*20+6
A,II*20+3,II*20+4,II*20+8,II*20+7
A,II*20+5,II*20+6,II*20+10,II*20+9
A,II*20+6,II*20+7,II*20+11,II*20+10
A,II*20+7,II*20+8,II*20+12,II*20+11
*ENDDO


立柱网格划分
底层立柱网格划分
LSEL,S,,,181,192 从所有线中选择最小线号为181,最大线号为192的一组线
LATT,1,1,1 设置线的单元属性,材料号为1,实常数号为1,单元类型号为1
LESIZE,ALL,,,10 对所选的每条线的分段数为10
LMESH,ALL 在所有的线上生成线单元

2~12层立柱网格划分
LSEL,S,,,192,324 从所有线中选择最小线号为192,最大线号为324的一组线
LATT,1,2,1 设置线的单元属性,材料号为1,实常数号为2,单元类型号为1
LESIZE,ALL,,,5 对所选的每条线的分段数为5
LMESH,ALL 在所有的线上生成线单元


梁网格划分
LSEL,S,,,1,180 从所有线中选择最小线号为1,最大线号为180的一组线
LATT,1,3,1, 设置线的单元属性,材料号为1,实常数号为3,单元类型号为1
LESIZE,ALL,,,8 对所选的每条线的分段数为8
LMESH,ALL 在所有的线上生成线单元


剪力墙网格划分
外剪力墙两端、内剪力墙顶端
LSEL,S,,,372 从所有线中选择编号为372的线为当前子集
LSEL,A,,,413 另选线编号为413的线添加到当前子集中
LSEL,A,,,461 另选线编号为461的线添加到当前子集中
LESIZE,ALL,,,8 对所选的每条线的分段数为8

内剪力墙底端
LSEL,S,,,418 从所有线中选择编号为418的线为当前子集
LSEL,A,,,420 另选线编号为420的线添加到当前子集中
LESIZE,ALL,,,3 对所选的每条线的分段数为3

内剪力墙底端内侧
LSEL,S,,,325 从所有线中选择编号为325的线为当前子集
LSEL,A,,,326 另选线编号为326的线添加到当前子集中
LESIZE,ALL,,,6 对所选的每条线的分段数为6

剪力墙空洞顶部
LSEL,S,,,375 从所有线中选择编号为375的线为当前子集
LSEL,A,,,379 另选线编号为379的线添加到当前子集中
LSEL,A,,,383
LSEL,A,,,387
LSEL,A,,,391
LSEL,A,,,395
LSEL,A,,,399
LSEL,A,,,403
LSEL,A,,,407
LSEL,A,,,411
LSEL,A,,,415
LSEL,A,,,419
LSEL,A,,,423
LSEL,A,,,427
LSEL,A,,,431
LSEL,A,,,435
LSEL,A,,,439
LSEL,A,,,443
LSEL,A,,,447
LSEL,A,,,451
LSEL,A,,,455
LSEL,A,,,459
LSEL,A,,,463
LESIZE,ALL,,,2 对所选的每条线的分段数为2
ASEL,S,,,1,24 从所有面中选择最小编号为1,最大编号为24的面为当前子集
AATT,1,4,2 设置面的单元属性,材料号为1,实常数号为4,单元类型号为2
AMESH,ALL 在所有的面上生成面单元



楼板网格划分
ASEL,S,,,25,96 从所有面中选择最小编号为25,最大编号为96的面为当前子集
AATT,1,5,2 设置面的单元属性,材料号为1,实常数号为5,单元类型号为2
AMESH,ALL 在所有的面上生成面单元


NSEL,S,LOC,Z,0 选择Z向为0的节点(即选取模型底端节点)
D,ALL,ALL 对所选节点施加自由度约束
ALLSEL,ALL 选中所有项目

/ESHAPE,1 显示由实常数或截面定义的单元形状(p95)
/VIEW,1,1,1,1 设置视图方向,对窗口号1进行视图设置,视图方向为(1,1,1)与原点(0,0,0)连线的方向
/ANGLE,1,270,XM,0 对窗口号1以旋转轴(总体直角坐标系的XM)旋转270度(顺时针为正),0为采用绝对角度旋转(可缺省)
/REPLOT 显示各实常数号
FINISH 退出前处理器


第二步:框架结构施加重力荷载

/SOLU 进入求解器
ANTYPE,STATIC (P262)指定分析类型为静态分析
NSEL,S,LOC,Z,0 选择Z向为0的节点(即选取模型底端节点)
D,ALL,ALL 对所选节点施加自由度约束
ALLSEL,ALL 选中所有项目


ACEL,0,0,9.8 (P248)施加的重力加速度为9.8
SOLVE 求解
FINISH 退出求解器


/POST1 进入后处理器
SET,FIRST (P295)从结果文件中读出指定的数据组,此为读出第1个载荷步的数据
PLNSOL,U,Z,0,1 (P300)显示节点结果,仅显示结构z方向的结构变形图,缩放因子为1(缺省)
FINISH 退出后处理器


第三步:框架结构施加楼面活荷载D=3KN/M^2

FINISH
/SOLU
ANTYPE,STATIC
NSEL,S,LOC,Z,0 选取底层所有节点,选择Z=0的所有节点
D,ALL,ALL 约束所有自由度
SFA,ALL,1,PRES,3000 (P244)在面上施加面荷载,对所选的面施加的面荷载为3000
ALLSEL,ALL (P122)选择所有图素
SOLVE
FINISH

/POST1
SET,FIRST (P295)从结果文件中读出指定的数据组,此为读出第1个载荷步的数据
PLNSOL,U,Z,0,1 (P300)显示节点结果,仅显示结构z方向的结构变形图,缩放因子为1(缺省)
FINISH


第四步:框架结构施加风荷载(基本风压=0.25KN/M^2,体形系数为1.0)
框架结构施加风荷载(先Y方向,后X方向)分两次分别施加


FINISH
/SOLU
ANTYPE,STATIC (P262)指定分析类型为静态分析
*DIM,LOAD_1,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_1的数组为12行,1列
LOAD_1(1)=3.78,2.16,2.39,2.57,2.72,2.84,2.95,3.17,3.20,3.29,3.39,3.51

*DIM,LOAD_2,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_2的

数组为12行,1列
LOAD_2(1)=7.56,4.32,4.78,5.14,5.44,5.68,5.90,6.34,6.40,6.58,6.76,7.02

*DIM,LOAD_3,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_3的数组为12行,1列
LOAD_3(1)=6.93,3.96,4.38,4.71,4.99,5.21,5.41,5.81,5.87,6.03,6.20,6.44

*DIM,LOAD_4,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_4的数组为12行,1列
LOAD_4(1)=3.15,1.80,1.99,2.14,2.27,2.37,2.46,2.64,2.67,2.74,2.82,2.93


*DIM,LOAD_A,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_A的数组为12行,1列
LOAD_A(1)=3.15,1.80,1.99,2.14,2.27,2.37,2.46,2.64,2.67,2.74,2.82,2.93

*DIM,LOAD_B,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_B的数组为12行,1列
LOAD_B(1)=6.30,3.60,3.98,4.28,4.54,4.74,4.92,5.28,5.34,5.48,5.64,5.86

*DIM,LOAD_C,ARRAY,12 定义数值数组名为LOAD_C的数组为12行,1列
LOAD_C(1)=3.15,1.80,1.99,2.14,2.27,2.37,2.46,2.64,2.67,2.74,2.82,2.93

*DO,II,1,12 利用循环,循环变量从1~12
FK,1+20*II,FY,LOAD_1(II) (P236)施加关键点集中荷载,即对关键点1+20*II施加Y方向的集中荷载值为LOAD_1(II)
*ENDDO 结束循环

*DO,II,1,12
FK,2+20*II,FY,LOAD_2(II)
*ENDDO

*DO,II,1,12
FK,3+20*II,FY,LOAD_3(II)
*ENDDO

*DO,II,1,12
FK,4+20*II,FY,LOAD_4(II)
*ENDDO

SOLVE
FKDELE,ALL,ALL (P236)删除所有的关键点上的集中荷载

第二次施加风荷载
*DO,II,1,12
FK,1+20*II,FX,LOAD_A(II)
*ENDDO

*DO,II,1,12
FK,5+20*II,FX,LOAD_B(II)
*ENDDO

*DO,II,1,12
FK,9+20*II,FX,LOAD_C(II)
*ENDDO

SOLVE
FINISH

/POST1 进入后处理器
SET,FIRST (P295)从结果文件中读出第1个载荷步的数据
PLNSOL,U,Y,0,1 (P300)显示节点结果,即显示Y方向的位移云图
SET,NEXT 从结果文件中读出下一个个载荷步的数据
PLNSOL,U,X,0,1 显示节点结果,即显示x方向的位移云图
FINISH 退出后处理器


第五步:框架结构荷载组合计算,框架结构荷载组合计算:(1.D+L+WIND_X;2.D+L+WIND_Y)


第六步:框架结构模态

FINISH
/SOLU 进入求解器
ANTYPE,MODAL (P262)定义分析类型,定义分析类型为模态分析
MODOPT,LANB,6 (P273)定义模态分析方法,用分块兰索斯法提取的模态数目为6
MODOPT,LANB,6,0,0,,OFF 用分块兰索斯法提取的模态数目为6,程序从0开始计算,相对质量矩阵进行归一化处理
SOLVE
FINISH

/POST1 进入后处理器
SET,LIST (P295)从结果文件中读出指定的数据组,列表显示荷载步的汇总
SET,FIRST 读出第1个载荷步的数据
PLDISP,0 (P300)显示结构变形图,0为仅显示结构变形图
SET,NEXT 读出第1个载荷

步的数据
PLSISP,0
SET,NEXT
PLSISP,0
SET,NEXT
PLSISP,0
SET,NEXT
PLSISP,0
SET,NEXT
PLSISP,0
FINISH


第七步:框架结构特征值屈曲分析

FINISH
/SOLU 进入求解器
ANTYPE,0 (P262)定义分析类型,定义分析类型为静态分析
EQSLV,SPAR (P265)求解器选择,用稀疏矩阵直接法求解
PSTRES,ON 打开预应力开关
SOLVE
FINISH


/SOLU
ANTYPE,1 (P262)定义分析类型,定义分析类型为屈曲分析
BUCOPT,LANB,6 (P273)屈曲特征值提取方法,用分块兰索斯法拟提取的特征值数为6
MXPAND,6,0,0,1,0.001 (P274)定义模态扩展数目,扩展或写入的模态数目为6
SOLVE
FINISH


/POST1 进入后处理器
SET,LIST (P295)从结果文件中读出指定的数据组,列表显示荷载步的汇总
SET,FIRST 读出第1个载荷步的数据
PLDISP,2 (P300)显示结构变形图,2为重叠显示结构变形前后的形状图,但仅显示变形前结构的边界形状
SET,NEXT
PLDISP,2
SET,NEXT
PLDISP,2
SET,NEXT
PLDISP,2
SET,NEXT
PLDISP,2
SET,NEXT
PLDISP,2
FINISH


第八步:框架结构地震时程分析

FINISH
*SET,NT,150 设定NT=150
*DIM,TIME,,NT 定义数值数组名为TIME的数组为NT行
*DIM,AC_X,,NT
*DIM,AC_Y,,NT

*CREATE,time
*VREAD,TIME,'TIME','txt',' ',1, , , , , , 读入时程数据
(F6.2)
*END
/INPUT,time

*CREATE,ac_x
*VREAD,AC_X,'AC_X','txt',' ',1, , , , , ,
(E10.3)
*END
/INPUT,ac_x

*CREATE,ac_y
*VREAD,AC_Y,'AC_Y','txt',' ',1, , , , , ,
(E10.3)
*END
/INPUT,ac_y

/SOLU 进入求解器
ANTYPE,TRANS (P262)定义分析类型,分析类型为瞬态分析
NSUBST,1, , ,1 (P264)定义子步数和时间步长,定义载荷步的子步数为1
*DO,II,1,NT 循环变量II从1~NT
ACEL,AC_X(II),AC_Y(II) (P248),设定X,Y方向的加速度
TIME,TIME(II) (P263)定义时间,荷载步结束的时间为TIME(II)
SOLVE
*ENDDO
FINISH



/POST26 获取时间历程上的分析结果
NSOL,2,733,U,X,UX_1 (P329)以节点数据定义变量,拟取节点号为733的X方向的平动位移为为变量2
NSOL,3,773,U,X,UX_2
NSOL,4,748,U,X,UX_3
NSOL,5,788,U,X,UX_4

NSOL,6,733,U,Y,UY_1 拟取节点号为733的Y方向的平动位移为为变量6
NSOL,7,773,U,Y,UY_2
NSOL,8,748,U,Y,UY_3
NSOL,9,788,U,Y,UY_4

PLVAR,2,3,4,5 (P338)图形显示变量,以变量号2、3、4、5显示变量曲线
PLVAR,6,7,8,9
FINISH


第九步:整个框架结构所有分析过程结束
FINISH













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