建筑结构抗震分析之施加地震波的方法与理论机理
一、地震波的输入有三种方式：
- 第一种是是质量加速度施加法，通过达朗贝尔原理，将地震作用转化为施加在质点上惯性力；
- 第二种是底部位移法，在结构底部直接输入位移地震波，模拟地面震动反应，计算结构响应；
- 第三种是底部加速度法，将地震加速度从结构模型底部输入。
在大部分软件中，采用的是第一、二种方式进行加载，而对于少部分软件也可采用第三种方式进行施加，具体如图所示。
二、案例详述
对于施加加速度或者位移，通常我们可以收集得到相关的地震动加速度，首先将地震动加速度进行转换得到位移，可采用自编的SignalData软件进行转换。
1、 在Sap2000中：
SAP2000软件采用两种施加方式，分别为：
- 质量加速度施加法(在结构质量上施加加速度荷载)；
- 底部位移法(以地面位移方式施加与结构底部)。
SAP2000模型如图所示：
质量加速度法，在模型中施加地震波：
SAP2000软件中质量加速度施加法工况如图所示：
底部位移法，在模型中施加地面位移，不过需要施加支座单位1的位移：
SAP2000软件中底部位移法工况如图所示：
SAP2000两种质量加速度施加法、底部位移法中结构顶部节点绝对加速度对比：
SAP2000两种施加方法质量加速度施加法、底部位移法中结构顶部节点相对位移对比：
SAP2000计算结果动图如图所示
SAP2000质量加速度施加法
SAP2000底部位移施加法
2、在Abaqus中：
ABAQUS分别采用三种施加方式，分别为：
- 质量加速度施加法(在结构质量上施加加速度荷载)；
- 底部加速度法(以地面加速度方式施加与结构底部)；
- 底部位移法(以地面位移方式施加与结构底部)；
ABAQUS模型如下图所示：
ABAQUS软件中质量加速度施加法施加方式如图所示：
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建筑结构抗震分析之施加地震波的方法与理论机理
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