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[动态分析] 大家讨论地震时程分析模型位移过大问题(约束、模型飞走)

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发表于 2010-12-9 12:51:03 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 四川成都
本帖最后由 fartao 于 2010-12-9 13:13 编辑

关于地震时程分析模型位移过大问题(模型飞走),不知有没有解决了的。老问题再谈。
首先感谢shanhuimin923版主、guobianhu等大虾们的精彩作业。
我是一名设计院工作者,面对的是实际工程的地震时程分析之前也做过不少闸室之类的分析。

当地震输入数据是加速度时,地震动的输入的前提是要释放该方向的约束,如不释放上一个step该边界的约束,该动力分析步会提示过约束的错误,导致计算中断

从导入INP后ABAQUS6.10自动修改后的文件可以看出在动力分析步上,ABAQUS自动释放了以前的约束:
*AMPLITUDE, NAME=HAMPx, INPUT=H.inp
*AMPLITUDE, NAME=VAMP, INPUT=V.inp
(数据格式一排四组:时间,加速度  时间,加速度  时间,加速度  时间,加速度)
——————————————————————————————————

** STEP: Dynamic
*Step, name=Dynamic, nlgeom=YES, inc=3000
*Dynamic
0.02,30.,0.0003
*Boundary, op=NEW, amplitude=HAMP, type=ACCELERATION
_PickedSet94, 1, 1,0.01
(这个0.01是因为我的地震数据单位是cm,将基调整为m
**_PickedSet94, 2, 2,0.01
(为实验,专门去掉了2方向的acceleration,因此下图中为一条直线)
*Boundary, op=NEW, amplitude=VAMP, type=ACCELERATION
_PickedSet94, 3, 3,0.01
*Boundary, op=NEW
(从这里可以看出,ABAQUS自动释放了以前的约束)

这里问题出现了,当地震时程很长时,模型的位移会随增量步的增加变得越来越大,从下图可以看出一个电站建在基础上的取水口直接跑了12m,这与事实是完全不相符的(即使震毁也应该是原地破坏)。一般做法是用特征点(自定)减去基础点的位移值来获得结构在地震动作用下的变形,如图2

引用shanhuimin923 版主的原话:
  对于三维空间模型,选择acceleration/angular acceleration类型输入地震动时,建议尽量解除地震动方向的约束,尽管有时不解除约束计算也有可能进行但更多的时候程序会报错。无论是否解除该方向的约束,只要能进行计算,结构都是正确的,对结果没有影响。”

我现在很想弄出在原地震动的结果,即一个点无需操做XY数据(减操做),直接输出波形文件,这样感觉更合情合理



下图1为特征点历时(合计值)的变位,可以看出飞了12米。

下图2为特征点减底部的历时变位(看出很合理)

下图3为震飞的样子。

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发表于 2010-12-9 14:51:45 | 显示全部楼层 来自 广东广州
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引用shanhuimin923 版主的原话:“  对于三维空间模型,选择acceleration/angular acceleration类型输入地震动时,建议尽量解除地震动方向的约束,尽管有时不解除约束计算也有可能进行,但更多的时候程序会报错。无论是否解除该方向的约束,只要能进行计算,结构都是正确的,对结果没有影响。”
这句话值得商榷,关于加载地震波的问题,论坛上的帖子是很多,问题的关键是没有一个统一的对于地震波到底怎么加,如何才能保证计算机分析的比较符合实际情况,也希望高手出招,把加载的过程给做出来以便于我们初学者学习,我想这也是咱们论坛的宗旨吧!

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 楼主| 发表于 2010-12-9 15:47:44 | 显示全部楼层 来自 四川成都

以INP模式导入后,给可清楚的看到在动力分析步中,ABAQUS主动的把约束干掉了。

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发表于 2010-12-9 23:36:17 | 显示全部楼层 来自 山东烟台
要关电脑睡觉了,才发现论坛里这么精彩的一个帖子。

非常感谢 fartao 朋友,也正好说出了当时做毕业论文时的一些疑惑,即结构出现很大位移的问题.

毕业答辩的时候,和几位答辩老师也讨论过一些,因为毕业了很少从事地震这一块的工作,自己一直留着这些疑惑也没有深究。

至于1#和2#两位朋友照原样搬来的我当初很 武断的给的结论,现在自己看来也有些不靠谱了。

非常欢迎和感谢仍在从事结构抗震分析的朋友多来讨论这个问题。
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发表于 2010-12-22 21:29:44 | 显示全部楼层 来自 广东深圳
震出这么远,很明显不符合实际,不知道是否是地震动的加法存在问题
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发表于 2010-12-22 21:43:11 | 显示全部楼层 来自 广东深圳
本帖最后由 qiaojia8 于 2010-12-22 21:45 编辑

4# shanhuimin923 请问版主当年做论文时,结论是用的地震下模型震飞的结论?对于结论的可靠性怎样检验的啊?那么我要做大跨结构,在地震下,取某一特征点的竖向位移时程曲线,是不是还要减掉基地的竖向位移啊?
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发表于 2011-1-3 11:37:17 | 显示全部楼层 来自 大连理工大学
楼主能发个inp文件吗?我作为个例子想学学,最近刚刚开始研究地震加载问题
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发表于 2011-1-6 19:17:24 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
的确飞出了很远。。。

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发表于 2011-1-6 20:22:56 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
在地震时,整个大地也是在产生运动的,这个运动就是加速度激励。abaqus所得到的位移不是结构位移相对于所在地地面所产生的位移,而是结构相对于远处未产生地震地区的位移。

若所有基础上添加的加速度激励是一样的,而模型又是较为对称的,那么各个基础点上的位移应该一致,那么上部结构的位移,直接减去基础位移即可。
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发表于 2011-1-6 20:28:14 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
如果可以定义一个坐标系空间(实际操作为刚体),在坐标系上加上同样的加速度激励,结构的位移是否可以通过减去这个坐标系的位移得到。
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发表于 2011-1-18 15:01:03 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
10# lysmile743
确实存在这个问题,以前看到别人用ls-dyna计算也是一样,但是我的还有一个问题,增量步很小时才收敛,到了1e-6,不知道是什么原因
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发表于 2011-2-20 20:26:58 | 显示全部楼层 来自 辽宁大连
楼主有这方面的CAE文件么  发给我信箱让我学下行么?  predakings@163.com 多谢
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发表于 2011-3-7 16:09:19 | 显示全部楼层 来自 辽宁阜新
ABAQUS地震动后的数据是绝对位移,实际需要得到的是相对位移,这也是模型为何会飞走的原因,至于模型是否飞走,其结果都是正确的
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发表于 2011-5-5 16:48:11 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳
以重力的形式加地震波,作用方向选为地震的方向,这样模型不会跑掉,就我个人的模型——框架楼,结果楼定点位移符合实际,但加速度与输入的地震波的时间加速度不符合,请高手拍砖!
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发表于 2011-5-5 18:21:41 | 显示全部楼层 来自 四川成都
还有一个问题:
如果我想得到响应的动画,abaqus怎么得到结构相对约束的相对变形的动画??
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发表于 2011-7-18 23:44:52 | 显示全部楼层 来自 安徽合肥
不错!很好的问题!
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发表于 2011-8-26 20:04:14 | 显示全部楼层 来自 武汉大学
据说用无限元 可以解决,但是无限元建模比较复杂,我是新人还搞不明白呢!期待高手
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发表于 2011-9-1 21:01:05 | 显示全部楼层 来自 上海
谢谢分享
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发表于 2011-9-25 15:14:40 | 显示全部楼层 来自 广东深圳
由于加速度记录存在多种干扰因素,使得积分位移出现整体漂移,因此需要对加速度记录的基线进行校准。
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发表于 2011-9-25 15:28:56 | 显示全部楼层 来自 清华大学
你试试将时程曲线的加速度作为一个质量力加上去,即采用GRAV加载结构整体上。
结果应该是一致的,我已经验证过了~
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