ANSYS地震波的输入

三向输入简化后的单向输入首先，将三个方向的地震加速度放到一个文本文件里，如accexyz.txt，在这个数据文件里共放三列数据，每列为一个方向的地震加速度值，这里仅给出数据文件中前几行的数据：-0.227109E-02 -0.209046E+00 0.467072E+01-0.413893E-02 -0.168195E+00 0.261523E+01-0.574753E-02 -0.157890E+00 0.809014E-01-0.731227E-02 -0.152996E+00 0.119975E+01-0.876865E-02 -0.138102E+00 0.130902E+01-0.101067E-01 -0.131582E+00 0.143611E+00 .......................然后，再建一个文本文件用来存放三个方向的地震加速度时间点，如time.txt，在这个数据文件里仅一列数据，对应于加速度数据文件里每一行的时间点，这里给出数据文件中前几行数据：0.100000E-010.200000E-010.300000E-010.400000E-010.500000E-010.600000E-01.......................编写如下的命令流文件，并命名为acce.inp*dim,ACCEXYZ,TABLE,2000,3 !01行*vread,ACCEXYZ(1,1),accexyz,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread,ACCEXYZ(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEXYZ(0,1)=1 !06行ACCEXYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEXYZ(0,3)=3 !08行，同上finish/SOLUANTYPE,transbtime=0.01 !定义计算起始时间etime=15.00 !定义计算结束时间dtime=0.01 !定义计算时间步长*DO,itime,btime,etime,dtimetime,itimeAUTOTS,0NSUBST,1, , ,1KBC,1acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度SOLVE*ENDDO最后，在命令窗口里输入/input,acce,inp即可对结构进行地震动力分析。

在ANSYS里做地震分析时，需要对结构施加地震惯性荷载，地震惯性力是通过加速度的方式输入进结构的，然后与结构的质量一起形成动力计算时的惯性荷载，下面说一下在ANSYS 里施加地震惯性力的方法。

首先，将三个方向的地震加速度放到一个文本文件里，如accexyz.txt，在这个数据文件里共放三列数据，每列为一个方向的地震加速度值，这里仅给出数据文件中前几行的数据：-0.227109E-02 -0.209046E+00 0.467072E+01-0.413893E-02 -0.168195E+00 0.261523E+01-0.574753E-02 -0.157890E+00 0.809014E-01-0.731227E-02 -0.152996E+00 0.119975E+01-0.876865E-02 -0.138102E+00 0.130902E+01-0.101067E-01 -0.131582E+00 0.143611E+00 .......................然后，再建一个文本文件用来存放三个方向的地震加速度时间点，如time.txt，在这个数据文件里仅一列数据，对应于加速度数据文件里每一行的时间点，这里给出数据文件中前几行数据：0.100000E-010.200000E-010.300000E-010.400000E-010.500000E-010.600000E-01.......................编写如下的命令流文件，并命名为acce.inp*dim,ACCEXYZ,TABLE,2000,3 !01行*vread,ACCEXYZ(1,1),accexyz,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread,ACCEXYZ(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEXYZ(0,1)=1 !06行ACCEXYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEXYZ(0,3)=3 !08行，同上finish/SOLUANTYPE,transbtime=0.01 !定义计算起始时间etime=15.00 !定义计算结束时间dtime=0.01 !定义计算时间步长*DO,itime,btime,etime,dtimetime,itimeAUTOTS,0NSUBST,1, , ,1KBC,1acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度SOLVE*ENDDO最后，在命令窗口里输入/input,acce,inp即可对结构进行地震动力分析。

二．地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在Y方向地震位移谱作用下的构件响应情况。

板梁结构相关参数见下表所示。

板梁结构几何参数和材料参数相应谱板梁结构(模型图)进行题目2的分析。

第一步是建立实体模型（如图4），并选择梁单元和壳单元模拟梁和板进行求解。

建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正确，还有就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。

此题的难点在于对梁和板的分析求解。

进行求解，首先进行的就是模态分析，约束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。

模态分析后，相应的就进行频谱分析，在输入频率和位移后开始运算求解。

此后进行模态扩展分析，最后进行模态合并分析。

分析完后，再对结果进行查看。

通过命令Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图6）。

通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大，这些地方较容易受到破坏，故可考虑对其进行加固。

而梁主要是中间两层变形较大，所以在设计时应充分考虑材料的选用及直径的大小。

1.指定分析标题1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。

2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH”，为本分析实例的数据库文件名。

单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。

3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。

4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“response analysis of a beam-shell structure”，为本分析实例的标题名。

02 地震分析算例 (ANSYS)土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常遇到的问题。

结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。

本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。

更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。

关键知识点：(a) 模态分析(b) 谱分析(c) 地震反应谱输入(d) 地震时程输入(e) 时程动力分析(1) 在ANSYS窗口顶部静态菜单，进入Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输入窗口中填入DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%(2) ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元(3) 在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进入Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Sect Nods) K8，从None改为Max and Min Only。

即要求Beam 188单元输出积分点和节点上的最大、最小应力和应变(4) 在Element Types 窗口中，继续添加Mass 21集中质量单元(5) 下面输入材料参数，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props-> Material Models菜单，在Material Model Number 1中添加Structural-> Linear-> Elastic->Isotropic属性，输入材料的弹性模量EX和泊松比PRXY分别为210E9和0.3。

ANSYS中进行地震谱分析-ANSYSWorkbench-CAE软件-沈沉C...ANSYS中进行地震谱分析转自：这几天仔细研究了如何使用ANSYS进行地震谱分析的问题。

和大家分享下，不过有些问题我也不是太明白。

大家一起讨论。

地震谱分析的步骤：•建模•模态分析，并进行模态扩展•谱分析•查看结果这几个步骤是我结合ANSYS帮助文档中的介绍和里面的实例总结出来的，应该说是可靠的。

网上有很多文章介绍地震谱分析的，但是里面有很多出入，只能靠自己的一步一步地摸索，到底哪种方式才是正解。

首先说明一下，这里的地震谱是选自GR-63-CORE中的加速度频谱值。

所以在ANSYS中应该选用单点响应谱分析，即Single-Point Response Spectrum (SPRS)。

并不是有的地方说的PSD谱分析，因为GR-63-CORE中给出的根本就不是PSD谱。

下面把求解的代码附上，供大家参考：/SOLUANTYPE,MODALMODOPT,SUBSP,10MXPAND,10,,,YES !模态扩展，求解单元结果SOLVEFINISH/SOLUANTYPE,SPECTR ! 谱分析SPOPT,SPRS ! 单点响应谱分析，SED,,,1 ! Z轴，可对另外两个轴方向重新求解SVTYP,2 ! 加速度谱FREQ,0.3,0.6,2.0,5.0,15.0,50.0 ! 频率点SV,,0.2,2.0,5.0,5.0,1.6,1.6 ! 谱值SOLVEFINISH/POST1SET,LIST ! 固有频率*GET,MC1,MODE,1,MCOEF ! 一阶频率的模态系数MC1SET,1,1,MC1PLNSOL,U,Z,1 ! 节点位移结果ETABLE,SBYB,SMISC,33PLETAB,SBYB ! 单元应力结果，这里是对Beam188单元建的单元表，其它单元需做改变验证了几个问题：•SPOPT,SPRS这就后面加不加Element calculation key选项对结果没影响，即有的地方写成SPOPT,SPRS,,YES。

在ANSYS里面用输入加速度的方法进行地震波的输入比较简单，现在用的也比较多。

原因可能是大部分朋友分析的都是刚性基础上的结构，或者不考虑地基的情况。

如果考虑上部结构和地基的相互作用，以前的做法就是输入地震加速度，看过很多文章都是简单的这样说一句，但具体怎么输入加速度没有讲(或者简单，不需要讲)，个人认为输入加速度就是通过加速度与质量形成惯性力，而惯性力是体力，有质量的单元在给定的加速度的情况下都会产生惯性力。

因此，在ANSYS里的作法可以通过给定结构各个方向加速度的方法来输入地震波，但问题是如果考虑地基时，地基如果用无质量地基，地基截断边界上加固定边界，这样地基上就不会产生附加惯性力了，即最为古老的无质量地基模型，但现在很多文献都认为无质量地基不能考虑地基辐射阻尼(因为上部结构或自由地基辐射出来的外行散射波在无质量地基的截断固定边界上会发生反射，与实际情况地基无限大不相符)，所得结果欠佳，需要考虑地基的辐射阻尼。

因此，引入了在截断边界上加人工边界条件来模拟由于上部结构或地表自由面产生的散射波向无限域地基辐射，避免在固定边界上产生反射。

但是，当在截断边界上采用人工边界时，地震波的输入方式受人工边界形式的影响，采用透射人工边界时，在人工边界上是加的地震波的位移时程曲线；采用粘弹性人工边界时，是通过在人工边界上施加等效结点荷载的方式实现的，这时，要在人工边界上加位移和速度时程曲线。

最近看了刘晶波老师的一篇文章“粘弹性人工边界及地震动输入在通用有限元软件中的实现”，里面讲了在ANSYS中实现粘弹性人工边界，对此很感兴趣，里面讲了一致粘弹性边界可以通过在边界上加COMBIN14单元来模拟，由于粘弹性人工边界就是在边界上加并联的弹簧和阻尼器来实现的，而ANSYS中的COMBIN14单元就是并联的弹簧和阻尼器单元，因此，可以借助于此单元来实现粘弹性人工边界条件；对于他们提出的等效人工边界单元，可以直接用实体单元来模拟，但实体单元的的弹性参数和泊松比采用与弹簧+阻尼单元相等效的值，单元的密度给一个很小的值。

地下结构地震动输入方法：
1．将地震波动输入问题化为波源问题，即将输入地震动转化为作用于人工边界上的等效荷载，使人工边界产生与自由波场相同的位移、速度和应力。

（刘晶波）
2．沿用地面建筑物的地震动输入方式，即模型边界采用固定边界，仅从计算模型底部输入地震波。

3．直接加速度输入法（不适用于多点激励）；直接位移输入法；大质量法（large mass method, LMM）（适用于长周期结构计算），大刚度法（large stiffness method, LSM）
4．等效荷载法，直接求解法，相对运动法，大质量法。

（杨斌斌）
5．拉格朗日乘子法（于海丰）。

对于地震波的输入，可以把荷载记录作成文件，利用apdl的读取功能读入数据库中。

下面的例子是自己编的一个小文件。

修改一下可以更简洁。

Fini/config,nres,1000*dim,aceX,TABLE,3000,1*dim,aceY,TABLE,3000,1*dim,aceZ,TABLE,3000,1*creat,ff*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1(e16.6)*vread,aceX(1,0),acexTT,txt,,,1(e16.6)ACEX(0,1)=1*end/input,ff*creat,ff*vread,aceY(1,1),txt,,1(e16.6)*vread,aceY(1,1),ACETT,,,1(e17.6)ACEY(0,1)=1*end/input,ff*creat,ff*vread,aceZ(1,1),txt,,1(e16.6)*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1(e17.6)ACEZ(0,1)=1*end/input,ff!地震波时程记录分成了3个文件，每个文件是一列。

分别记录x，y，z方向的加速度。

Accett是时间记录。

这样就可以把加速度记录读取到ansys数据库中作为数组。

也可以把加速度记录作成一个文件，这样程序就简单多了。

下面是计算部分语句：/SOLUANTYPE,trans!求解其自己选了TM_START=0.01TM_END=15.00TM_INCR=0.01*DO,TM,TM_START,TM_END,TM_INCRTIME,tmalpha,BETAD,ACEL,acex(tm),acey(tm),acez(tm) SOLVE*ENDDOfini。

三向输入简‎化后的单向‎输入首先，将三个方向‎的地震加速‎度放到一个‎文本文件里‎，如acce‎x yz.txt，在这个数据‎文件里共放‎三列数据，每列为一个‎方向的地震‎加速度值，这里仅给出‎数据文件中‎前几行的数‎据：-0.22710‎9E-02 -0.20904‎6E+00 0.46707‎2E+01-0.41389‎3E-02 -0.16819‎5E+00 0.26152‎3E+01-0.57475‎3E-02 -0.15789‎0E+00 0.80901‎4E-01-0.73122‎7E-02 -0.15299‎6E+00 0.11997‎5E+01-0.87686‎5E-02 -0.13810‎2E+00 0.13090‎2E+01-0.10106‎7E-01 -0.13158‎2E+00 0.14361‎1E+00 .......................然后，再建一个文‎本文件用来‎存放三个方‎向的地震加‎速度时间点‎，如time‎.txt，在这个数据‎文件里仅一‎列数据，对应于加速‎度数据文件‎里每一行的‎时间点，这里给出数‎据文件中前‎几行数据：0.10000‎0E-010.20000‎0E-010.30000‎0E-010.40000‎0E-010.50000‎0E-010.60000‎0E-01.......................编写如下的‎命令流文件‎，并命名为a‎c ce.inp*dim,ACCEX‎Y Z,TABLE‎,2000,3 !01行*vread‎,A CCEX‎Y Z(1,1),accex‎y z,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread‎,A CCEX‎Y Z(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEX‎Y Z(0,1)=1 !06行XYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEX‎Y Z(0,3)=3 !08行，同上sh/SOLU9‎ANTYP‎E,trans‎btime‎=0.01 !定义计算起‎始时间e=15.00 !定义计算结‎束时间dtime‎=0.01 !定义计算时‎间步长*DO,itime‎,btime‎,etime‎,dtime‎,itime‎TS,0NSUBS‎T,1, , ,1KBC,1acel,ACCEX‎Y Z(itime‎,1),ACCEX‎Y Z(itime‎,2),ACCEX‎Y Z(itime‎,3) !施加三个方‎向的地震加‎速度SOLVE‎*ENDDO‎最后，在命令窗口‎里输入/input‎,acce,inp即可‎对结构进行‎地震动力分‎析。

在ANSYS里施加地震惯性力的方法在ANSYS里做地震分析时，需要对结构施加地震惯性荷载，地震惯性力是通过加速度的方式输入进结构的，然后与结构的质量一起形成动力计算时的惯性荷载，下面说一下在ANSYS 里施加地震惯性力的方法。

首先，将三个方向的地震加速度放到一个文本文件里，如accexyz.txt，在这个数据文件里共放三列数据，每列为一个方向的地震加速度值，这里仅给出数据文件中前几行的数据：-0.227109E-02 -0.209046E+00 0.467072E+01-0.413893E-02 -0.168195E+00 0.261523E+01-0.574753E-02 -0.157890E+00 0.809014E-01-0.731227E-02 -0.152996E+00 0.119975E+01-0.876865E-02 -0.138102E+00 0.130902E+01-0.101067E-01 -0.131582E+00 0.143611E+00 .......................然后，再建一个文本文件用来存放三个方向的地震加速度时间点，如time.txt，在这个数据文件里仅一列数据，对应于加速度数据文件里每一行的时间点，这里给出数据文件中前几行数据：0.100000E-010.200000E-010.300000E-010.400000E-010.500000E-010.600000E-01.......................编写如下的命令流文件，并命名为acce.inp*dim,ACCEXYZ,TABLE,2000,3 !01行*vread,ACCEXYZ(1,1),accexyz,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread,ACCEXYZ(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEXYZ(0,1)=1 !06行ACCEXYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEXYZ(0,3)=3 !08行，同上finish/SOLUANTYPE,transbtime=0.01 !定义计算起始时间etime=15.00 !定义计算结束时间dtime=0.01 !定义计算时间步长*DO,itime,btime,etime,dtimetime,itimeAUTOTS,0NSUBST,1, , ,1KBC,1acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度SOLVE*ENDDO最后，在命令窗口里输入/input,acce,inp即可对结构进行地震动力分析。