地震载荷分析小结.docx

地震载荷的特点是载荷的大小、方向及作用位置随时间而变化。这类动载荷会引起惯性力并使工业设备产生随时间变化的变形和应力。而且也可能会使设备产生过度的变形而破坏设备的正常工作,发生刚度失效,另外,设备底设备底截面产生过大的弯矩和剪力也是使塔设备的地脚螺栓失效的主要因素。因此,对重要冶金设备进行抗震分析十分必要。对于设备地震力的分析要从以下几个方面做足准备工作：1、 模型的简化2、 确定载荷的加载方式3、 边界条件的处理4、 结果后处理一、简化模型针对板梁结构，可以忽略一些筋板来建模，从而大提高了建模的效率。对于结构形式简单的模型可从三维软件中建模再导入到ANSYS软件中，像solidworks，pro/e，UG，Catia等。在不同单元连接时，一般来说，按“杆梁壳体”单元顺序，只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由度，则只要有公共节点即可，不需要约束方程，否则需要耦合自由度与约束方程。例如：（1）杆与梁、壳、体单元有公共节点即可，不需要约束方程。（2）梁与壳有公共节点即可，也不需要约束写约束方程；壳梁自由度数目相同，自由度也相同，尽管壳的rotz是虚的自由度，也不妨碍二者之间的关系，这有点类同于梁与杆的关系。（3）梁与体则要在相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。（4）壳与体则也要相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。（5）针对大位移可以通过MPC法来实现针对炉体框架的建模，梁柱的刚接与铰接可以通过BEAM44的自同度释放来实现。柱间圆钢支撑采用LINK10来模拟。!通过自由度释放设置来实现铰接et,1,44keyopt,2,8,111!100为rotx，10为roty， 1为rotz，那么111就是三个自由度都释放二、载荷的确定炉体框架上主要是有自身的重力、挂渣、平台载荷、反应塔与上升烟道的载荷，最后是地震力。（1）重力通过设置重力加速度实现：acel,0,-9.8（2）平台载荷通过加载到受力梁上的均布压力实现Sfbeam,2,pres,value（3）挂渣，反应塔与上升烟道的载荷通过加质量点实现（4）由于地震力是通过谱分析得到的，因此频谱曲线的获得非常重要。各地的频谱值都不一样，其大小主要取决于以下五个因素：抗震设防烈度（SI），地震影响系数最大值(a(max)，阻尼比(damping ratio)，特征周期（其值根据场地类别，和地震分组来确定），反应谱函数的周期折减系数（对于直译墙较多的取0.60.7，对于填充墙较少的取0.70.8）安徽铜陵的地震强度为7级，云南澜沧为8级，山东阳谷为8级SED,1,0,0 !x方向SVTYPE,2 !加速度FREQ,0.166.SV,0,7.5e2!注意与频率0.166对应的谱值为7.5e-2，其值代表地震影响系数（为地震加速度与重力加速度的比值，为无量纲）三、边界条件的处理对于框架结构，其八根竖梁的脚点均采用固定约束，即六个自由度均固定，fixed。nsel,loc,z,0D,all,all四、后处理/post1set,last !读取最后一步结果PRRSOL, !打印约束点的结果plnsol,u,sum !显示位移云图plnsol,s,eqv !显示等效应力云图PLNSOL, EPEL,EQV, 0,1.0 !显示等效应变云图ETABLE,force-x1, SMISC, 1 !对于beam188单元要通过单元表来提取轴力，弯矩信息ETABLE,force-x2, SMISC, 14/TITLE, Axial Force Diagram FxPLLS,force-x1, force-x2量 !画出轴力及弯矩图/INP,mcom !读入模态分析的结果，这与读静力分析结果命令不一样set,lcwrite,12 !保存为载荷步12FILE,tongling,rst,C:Documents and SettingsAdministrator !读取静力分析结果 tongling.rstLCDEF,11,1,1, !定义载荷步11lcase,11 !读取载荷步11Lcoper,add,12 !载荷步合并11+12，即静力结果与谱分析结果合并Lcwrite,13 !将合并结果定义为载荷步13lcase,13 !读取结果PRRSOL, !列表显示约束点的结果注意在分析过程中，分析选项的设置要注意以下三个参数：（1）频率与谱值输入时，要输入阻尼比FREQ,0.166.SV,0,7.5e2 在此命令中阻尼比设为了0，其值的输入应遵循越来越大的顺序。（2）模态扩展时，要输入阀值。其目的是对结果影响不大的模态不予求解 MXPAND,30,YES,0.005 在此命令中设置为0.005，即0.5%。影响因子小于.5%的模态不予扩展，其默认值为0.001（3）合并模态时，也要输入阀值。对影响因子小的模态不予合并ANTYPE,SPECTR SRSS,0.02,disp 在此命令中设为0.02，即2%。影响因子小于2%的模态不予扩展，其默认值也为0.001。另一个读入载荷的方式：前面的处理方式：*dim,accz,array,2048上面是定义你的地震中数据个数数组然后读入再求解/solutimint,on*do,i,1,20