【正文】 的截面主軸方向。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 Beam188 是三維線性（ 2 節(jié)點(diǎn)）或者二次梁?jiǎn)卧?。?dāng) KEYOPT(1)＝ 0（缺?。r(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度；節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的 x、 y、 z 方向的平動(dòng)和繞 x、 y、 z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)單元非常適合線性、大角度轉(zhuǎn)動(dòng)和 /并非線性大應(yīng)變問(wèn)題。應(yīng)力強(qiáng)化選項(xiàng)使本單元能分析彎曲、橫向及扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定問(wèn)題（用弧長(zhǎng)法）分析特征值屈曲和塌陷）。本單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有 6 個(gè)自由度：沿節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系 X、 Y、 Z 方向的平動(dòng)和沿節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系 X、 Y、Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。在大變形分析（有限轉(zhuǎn)動(dòng)）中可以采用不變的切向剛度矩陣。 近似的單元有 SHELL43， SHELL181(塑性能力 )， SHELL93（包含中間節(jié)點(diǎn)）ETCHG命令可以 SHELL57 和 SHELL157 單元轉(zhuǎn)換為 SHELL63 單元。 由于本鋼結(jié)構(gòu)有限元模型的 自由度很多， 若求出其全部的固有頻率和振型向量是非常困難的。因此在模態(tài)分析時(shí) ,選取 該鋼結(jié)構(gòu)的 前 10階固有頻率分析。 通過(guò)觀察比較各階模態(tài)的振型圖 可以看出 第一階和 第二階振型圖的區(qū)別在于振動(dòng)方向分別為 X 與 Y 方向，且這兩階的固有頻率很接近都在 17HZ 左右，這是因?yàn)閄 與 Y 方向的寬度相近。由此我們可以得出結(jié)論實(shí)際房屋設(shè)計(jì)時(shí)為了考慮防震等因素， X 與 Y 方向的寬度相差不能太大，否則得在剛度小的那側(cè)添加附加支座約束以提升整體的抗震性能。主要的變形是由各層間的四根柱子的變形引起的。猶豫實(shí)際地震波的頻率一般較低，所以參照該鋼結(jié)構(gòu)前幾階的變形可知實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)柱子的剛度應(yīng)該盡量大一點(diǎn)。求出所需節(jié)點(diǎn)的時(shí)程曲線。 總載荷步數(shù) 1000，時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為 。 開(kāi)始求解過(guò)程之前，要設(shè)置 一些求解過(guò)程控制。輸出類(lèi)型的不同將直接影響后處理的難易程度與便捷性。 求時(shí)程曲線 在模型頂層樓板隨機(jī)取一第 688節(jié)點(diǎn)，分別繪出 688節(jié)點(diǎn)的 Y向位移 UY，速度 VY，加速度 AY的時(shí)程曲線圖如下： 圖 節(jié)點(diǎn) 688UY位移 時(shí)程曲線圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 圖 節(jié)點(diǎn) 688VY速度時(shí)程曲線圖 圖 節(jié)點(diǎn) 688AY加速度時(shí)程曲線圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 瞬態(tài)分析 最大 響應(yīng) 為了找出鋼結(jié)構(gòu)模型最大位移，最大速度，最大加速度以及最大主應(yīng)力發(fā)生的位置，首先通過(guò)（ EXTREM,1,4,1,）命令最大最小響應(yīng)的臨界時(shí)間點(diǎn) 如下表 表 響應(yīng)項(xiàng)目 最小值 最小值時(shí)間（ s） 最大值 最大值時(shí)間（ s） 688UY Y向位移 688VY Y向速度 688AY Y向加速度 由以上結(jié)果可知在 最大位移響應(yīng)， ， 大加速度響應(yīng)。 對(duì)照表 ， 629節(jié)點(diǎn)處發(fā)生最大位移，其值為 310?? m，； 629號(hào)節(jié)點(diǎn)處發(fā)生最大速度，其值為 ； 629節(jié)點(diǎn)處 產(chǎn)生最大加速度，其值為 。 X向加速度 AX Y向加速度 AY Z向加速度 AZ 加速度 A 主應(yīng)力 S1 最大值 +07 所在節(jié)點(diǎn) 747 665 333 629 309 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 5 分析 與 結(jié)論 數(shù)據(jù)分析 通過(guò)對(duì)上述結(jié)果的觀察可發(fā)現(xiàn)所得出 的數(shù)據(jù)都偏小，例如相對(duì)與鋼結(jié)構(gòu)模型本身的高度 ，最大位移只有 。 用 Origin 軟件繪出天津波的波形圖如下 對(duì)其進(jìn)行頻譜分析后得到天津波的頻率分布圖如下 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 由圖可以看出所施加的天津波荷載的頻率主要分布在 0~10Hz，而前面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行模態(tài)分析的到的前 10 階固有頻率均大于 17Hz，這就是為什么在天津波激勵(lì)下結(jié)果的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)較小的原因，說(shuō)明該計(jì)算結(jié)果無(wú)誤。當(dāng)?shù)卣鸩ǖ念l率接近于結(jié)構(gòu)的某一階固有頻率時(shí)，結(jié)構(gòu)的變形與此階振型接近。 （ 2）本論文中鋼結(jié)構(gòu)在天津波激勵(lì)下，最大位移，速度與加速度響應(yīng)均發(fā)生在最高層。 （ 3）由第一階振型以及瞬態(tài)分析最大響應(yīng)時(shí)的形變可知，若結(jié)構(gòu)的 X 與 Y 兩個(gè)方向的寬度相差很 大，對(duì)結(jié)構(gòu)本身來(lái)說(shuō)很危險(xiǎn)。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 參考文獻(xiàn) [1] 馬雪晴 . 基于隨機(jī)振動(dòng)的高層框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析 [D]. 安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 ， 2020. 2～ 4． [2] 黃怡 , 王原清 . 框架 支撐鋼結(jié)構(gòu)抗震性能的有限元分析 [ J ].四川建筑科學(xué)研究 , 2020 (6) .36． [3] 李圍 . 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