案例3 - 框架厂房响应谱分析

1.案例介绍

工业厂房是指用于进行生产、加工、制造和储存等工业活动的建筑物。它们为各种规模和类型的工业企业提供了必要的场所和设施。工业厂房需要具备足够的结构强度和稳定性，以承受生产设备和材料的重量和振动。通常采用钢结构或混凝土结构，以确保建筑的稳定性和安全性。
反应谱分析在厂房设计、安全评估和风险分析中扮演着重要角色。它可以帮助工程师优化结构参数、提高厂房的抗震性能，减少事故发生的风险，并保障人员和设备的安全，这对于工业厂房的正常运行和生产具有重要意义。

2.流程介绍

• 前处理与求解设置
  • 学习如何导入几何，自动生成网格
  • 学习如何导入模型网格
  • 学习如何设置模型与材料相关选项
  • 学习如何求解计算
• 后处理结果分析展示
  • 统计表格
  • 兴趣点结果
  • 结果云图

步骤一：导入网格

进入响应谱分析模块，点击“网格”，“类型”选择“上传网格”，点击“上传网格”，本案例网格名为factory_MED。如下图所示：

步骤二：兴趣点

点击“兴趣点”后的“+”，通过坐标，选择四个兴趣点。

步骤三：接触设置

本案例无接触

步骤四：单元设置

单元设置主要目的是设置单元类型，在响应谱分析模块中，单元类型可以设置为三维完全积分单元与三维缩减积分单元两种；网格类型可分为一阶网格与二阶网格两种。当单元设置为手动时，可对子模型进行单元设置。设置如下图所示：

步骤五：材料设置

点击“材料”后的“+”，选择材料库中“水泥”的参数，将其赋值于体“ALL”上。

步骤六：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“弹性支撑”，刚度设为1e10N/m，施加位置为底面；

步骤七：求解器设置

点击“求解器”前“+”，弹出“前置模态分析设置”和“响应谱分析设置”。

1）前置模态分析设置

“提取模态阶数”设为15，其余选项使用默认设置

2）响应谱分析设置

“分析类型”选择“一致”，“响应谱类型”选择“加速度”，勾选“X方向响应谱”和“Y向响应谱”，设置“放缩系数”为1。点击下方“+ 响应谱”，弹出“响应谱1”的设置页面，对其设置“阻尼比”为0.01，“响应谱数据”在表格中编辑。“模态阻尼比”用表格给出，关闭“质量修正”开关，“模态合成方法类型”选择“完全二次组合法”，“方向合成方法”选择“平方根求和法”。

步骤八：时间步&资源

使用默认设置

步骤九：结果配置&计算

1）物理场 使用默认设置

2）兴趣点结果提取 激活在前面设置的兴趣点

3）点击“仿真计算”，开始计算，直至提示成功即可。操作如下图所示：

步骤十：结果展示

点击“仿真计算”前“+”，可以看见两种计算结果。

1）表格

统计数据

兴趣点数据

2）结果云图