ANSYS中动力边界条件和地震波输入的讨论.doc

ANSYS中动力边界条件和地震波输入的讨论 ，希望对大家有所帮助。
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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COMBI N14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