基于ANSYS的工程抗震响应谱分析理论与实例详解

本文从工程结构抗震响应谱分析的基本概念出发，介绍了响应谱的生成方法和谱值的计算，响应谱分析的算法原理、基于ANSYS的响应谱分析的实现方法等内容。最后给出ANSYS响应谱计算实例，并通过Excel表格手工计算方法验证了ANSYS计算结果的正确性。对于其他分析软件的用户，如ABAQUS、Midas等也同样具有参考价值。

本文为付费文档，内容如下，其中第1部分为免费阅读。

1.响应谱分析的基本概念

2.响应谱的概念与谱值的计算

2.1基于概念计算响应谱值

2.2基于抗震规范计算响应谱值

3.响应谱分析的基本原理

4.Mechanical APDL响应谱分析流程

5.Workbench响应谱分析流程

6.响应谱计算实例的详细剖析

6.1ANSYS计算过程和结果

6.2基于手算的结果验证

以下为正文，全文大约A4纸15页。

响应谱分析是一种用来替代时间历程瞬态分析的方法，可以计算结构对于时间历程荷载作用下的响应，常见应用领域是计算结构在地震、风荷载、海洋波浪荷载、喷气发动机推力、火箭发动机振动等作用下的响应问题。响应谱分析是基于模态叠加的思想，由结构各阶模态的动力响应按照一定方式组合得到结构的谱响应。尽管时间历程瞬态分析更为精确，但是会耗费大量的时间，而响应谱分析可用来快速计算结构的最大响应。

响应谱是响应谱分析的输入条件，这是一条谱值关于频率变化的曲线，它捕获了单自由度系统对输入时间历程荷载的响应最大值和频率相关的信息。

响应谱分析的基本思路是：将耗时很长的大模型的瞬态分析拆分为两部分，第一部分是大模型的模态提取，第二部分是简单的单自由度模型的瞬态分析得到所谓响应谱，然后基于模态频率和对应的谱值对各模态的响应按照特定方式进行组合得到结构的最大响应，这一过程与瞬态分析的对比如下图所示。