第5章ANSYS水利工程应用实例分析(5)

ANSYS10.0 土木工程应用实例分析 Database to”下面输入栏中输入文件名“Dam-modal.db”，单击“OK”。

图5-26 模态分析各阶频率

e.调出模态分析各阶频率：Main Menu> General Postproc >Read Summary，弹出如图5-26所示对话框。

? 动力求解和静力求解的模型相同，约束条件也相同。 ? 谱分析时，ANSYS忽略材料非线性。

? 调出模态分析各阶频率是为后面求解反应谱值。

2）反应谱分析求解

a.求出反应谱值：由图5-26中前18阶频率值f，可以算出对应的周期T，再根据大坝反应谱曲线方程（式5-7），可以计算出前10阶的反应谱值，见表5-1。

表5-1 大坝动力计算前10阶振动频率及反应谱值 振型 1 2 3 4 5 6 7 振动频率1/s 3.5138 8.0730 11.118 14.30 21.776 24.980 30.734 振动周期T 0.2846 0.1239 0.0899 0.0699 0.0459 0.0400 0.0325 反应谱值 1.456 2.0 1.899 1.699 1.459 1.400 1.325 第5章 ANSYS水利工程应用实例分析 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 34.119 36.263 39.043 40.852 43.237 47.907 49.639 52.449 55.521 56.661 0.0293 0.0276 0.0256 0.0245 0.0231 0.0209 0.0201 0.0191 0.0180 0.0176 0.0171 1.293 1.276 1.256 1.245 1.231 1.209 1.201 1.191 1.180 1.176 1.171 18 58.613 b.设置反应谱分析求解选项

? 设置分析类型：Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，弹出一个如图5-27所示对话框，在“Type of analysis”栏后面选中“Spectrum”，单击“OK”按钮。

图5-27 定义反应谱分析对话框

? 设置反应谱分析选项：Main Menu>Solution>Analysis Type>Analysis Options，弹出一个“Spectrum Analysis”对话框，如图5-28所示，在“Type of spectrum”后面栏中选取“Single-pt resp”，在“No. of modes for solu”后面输入“10”，在“Calculate elem stress?”后面选中“Yes”，单击“OK”按钮。

? 设置反应谱单点分析选项：Main Menu>Solution>Load Step Opts>Spectrum>SinglePt> Settings，弹出一个“Setting for single-point Response Spectrum”对话框，如图5-29所示。在“Type of response spectrum”栏后面下拉菜单选中“Seismic accel”，在“SEDX，SEDY，SEDZ”栏后面依次输入“0、1、0”，单击“OK”按，钮。

ANSYS10.0 土木工程应用实例分析

图5-28 设置反应谱分析对话框

图5-29 设置单点反应谱分析对话框

?定义反应谱分析频率表：Main Menu>Solution>Load Step Opts>Spectrum>SinglePt>Freq Table，弹出一个“Frequency Table”对话框，如图5-30所示。根据表5-1依次输入大坝的前18阶振动频率。

?定义反应谱值：Main Menu>Solution>Load Step Opts>Spectrum>SinglePt>Spectr Values，弹出一个“Spectrum Values Damping Ration”对话框，单击“OK”按钮。弹出一个“Spectrum Values”对话框，如图5-30所示。根据表5-1依次输入大坝的前18阶反应谱值。 ? 注意，输入的振动频率必须按升序排列。 ? FREQ1必须大于零。

第5章 ANSYS水利工程应用实例分析

图5-30 定义频率表对话框

图5-31 定义反应谱值对话框

c.反应谱分析求解：Main Menu>Solution>Solve>Current LS，弹出一个模态求解选项信息和一个当前求解载荷步对话框，检查信息无错误后，单击“OK”，开始求解运算，直到出现一个“Solution is done”的提示栏，表示求解结束。

d. 保存求解结果；Utility Menu> File> Save as，弹出一个“Save Database”对话框，在“Save Database to”下面输入栏中输入文件名“Dam-spectrum.db”，单击“OK”。

3) 模态扩展分析求解

a.设置分析类型：Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，弹出一个“New Analysis”对话框，在“Type of analysis”栏后面选中“Modal”，单击“OK”按钮。

ANSYS10.0 土木工程应用实例分析 b.设置模态扩展分析求解选项

?定义模态扩展分析：Main Menu>Solution>Analysis Type>ExpansionPass，弹出一个“Expansion Pass”对话框，如图5-32所示，选中“Expansion Pass” 选项，后面的文字由“off”变为“on”,单击“OK”关闭窗口。

图5-32 模态扩展对话框

?设置模态扩展分析：Main Menu>Preprocessor>Loads>Load Step Opts>ExpansionPass>Single Expand>Expand Modes，弹出一个“Expand Modes”对话框，如图5-33所示，在“No. of modes to expand”栏后面输入“18”，其它如图中设置，单击“OK”按钮。

图5-33 模态扩展分析设置对话框

c.模态扩展分析求解：Main Menu>Solution>Solve>Current LS，弹出一个模态求解选项信息和一个当前求解载荷步对话框，检查信息无错误后，单击“OK”，开始求解运算，直到出现一个“Solution is done”的提示栏，表示求解结束。

d. 保存求解结果；Utility Menu> File> Save as，弹出一个“Save Database”对话框，在“Save Database to”下面输入栏中输入文件名“Dam-expand.db”，单击“OK”。

4)合并模态分析求解

a.设置分析类型：Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，弹出一个“New Analysis”对话框，在“Type of analysis”栏后面选中“spectrum”，单击“OK”按钮。

b.按平方和方根法进行组合：Main Menu>Solution>Load Step Opts> Spectrum> SinglePt> Mode Combine，弹出一个“Mode Combination Methods”对话框，如图5-34所示，在“Mode Combination Method”栏后面下拉菜单中选取“SRSS”，在“Signification threshold”栏后面输入