基于ansysworkbench板梁结构抗震研究

《基于ansysworkbench板梁结构抗震研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于ANSYSWorkbench板梁结构抗震研究【摘要】利用有限元分析软件ANSYSWorkbench作为仿真平台，对郑州地区的板梁结构进行抗震分析。比较相同截面积下不同截面形状的板梁结构的等效应力等参数，得出环形截面的板梁结构变形最小。研究结果可为板梁结构的抗震设计提供依据。【关键词】ANSYSWorkbench；板梁结构；抗震设计引言由梁和板组成的钢筋混凝土梁板结构如楼盖、屋盖、阳台、雨篷和楼梯等，在建筑中应用十分广泛。因此，板梁结构选型和布置的合理性以及计算和构造的正确性，对建筑的安全使用有着非常重要的意义。地震是一种常见的自然灾

2、害，地震波从震源传播至地表层引起地面变形，地面变形进一步引起建筑结构及设备的变形。地震荷载以动态荷载的作用方式作用于建筑结构及设备，为了确保建筑系统的安全和稳定运行，必须对建筑结构进行抗震设计以保证地震时装置安全地运行。本文通过响应谱法的计算原理及模拟方法，分析了相同截面积下不同截面形状的板梁结构的等效应力等参数，得出环形截面为最优形式。1.有限元模型的建立1.1物理模型及网格划分本文研究的对象为三层板梁结构的简化模型，对四种不同梁截面形状的板梁结构进行分析。板面为正方形，边长为600mm,板厚度为3醒，板间隔为600mm。梁截面分别为

3、相同面积的正方形、回形、圆形、环形。四种梁截面尺寸如表1.1。利用ANSYS软件对板梁结构进行建模，其几何模型见图1.1(a)o对面体划分四边形网格，网格节点数67920，单元数592400。网格分布如图1.1(b)o1.2地震响应谱的选取参照“建筑抗震设计规范(GB50011—2010)”，依据郑州地区的场地特征周期、水平地震影响系数及结构的阻尼比，得到加速度频率响应谱如图1.2所示，其中郑州地区的场地特征周期在中国地震动参数区划图(GB18306—2001)中查取。2.结果分析通过对不同截面梁进行响应谱分析，计算结果如表2.1所示由

4、表2可以看出，在相同截面积下，圆形的等效应力最大，回形的次之，圆环形的最小；X方向最大位移、速度也满足此规律；X方向最大加速度圆环形的略大于正方形。但从整体看来，圆环形截面的等效应力、最大位移等参数最小，结构最优。3.结论本文应用Ansys软件对三层板梁结构简化模型进行了谱响应分析，可得出如下结论：(1)查阅相关规范，依据不同地区的场地特征周期、水平地震影响系数及结构的阻尼比，可得到该地区的加速度频率响应谱。(2)在相同截面积下，对比不同截面形状的板梁结构的等效应力等参数，得出环形截面的板梁结构变形最小，结构最优。参考文献[1]傅学怡.

5、实用高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.[2]刘敏，陆智勇.等效静力及响应谱法在管道抗震中的应用.化工设备与管道.2012，49(4)：18-25.[3]许京荆.ANSYS13.OWorkbench数值模拟技术[M].北京：中国水利水电出版社，2012.[4]周佳毅.复杂高层钢结构抗震性能分析[D].浙江:浙江大学，2008.[5]朱珊，尹新生.反应谱理论及其应用[J].山西建筑，2007，33(9):78-79.[6]王德玲，沈疆海，张系斌.ANSYS在结构动力学和工程抗震教学中的应用[J].水利与建筑工程学报

6、，2010，8(1):39-41.[1]杜方江.结构动力学在建筑结构中的抗震分析[J].科技资讯，2009(31):69.