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ABAQUS中地震基线漂移的解决方法及影响

2012-05-25 22:01阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1098546544

1.人工地震波的合成及意义 在地震时程分析中，需要以加速度时程的方式输入地震荷载，而这个加速度时程是有要求的，主要是拟合反应谱的要求（如果做这个但是不知道反应谱的话请重新评估自己所做的地震分析的价值），而加速度时程的获得方式主要有三类，见http://forum.simwe.com/thread-1019870-1-1.html ，人工合成地震波的方法一般都比较复杂，需要各种频谱变换。这里提供了利用小波变换合成的拟合度非常高的两个人工波http://forum.simwe.com/thread-1019563-1-1.html
2.地震动的基线漂移现象
基线漂移是地震动分析中很普遍的现象，这是和地震波有关的，和有限元模型并不相关，所以在动力学有限元分析中，经常出现在地震的方向出现很大的偏移，导致模型整个“震飞”现象。要解决这个问题，有两个办法：（1）、妥协，即在后处理中减去基底的位移求相对位移，但是在动画显示中只能缩小地震方向的位移，否则模型将跑没了；（2）、修改地震波，用专业软件seismosignal进行基线校准
3.Abaqus中的基线校准
在Abaqus中有现成的基线校准选项，在CAE中就可以方便实现，见图a，但是问题紧跟着来了：在1中说到，地震波的合成石相当复杂的，而且要拟合反应谱，Abaqus进行基线校准后的地震波是否会改变地震波的频谱特征，若改变了，那么地震分析又失去了原有的意义。
4.Abaqus基线校准对地震波频谱特征的影响
为了了解Abaqus基线校准对地震波频谱特征的影响，做了一个简单的模拟，以一组人工合成的Northridge波（图b）为输入波进行计算，这个人工合成的地震波对反应谱有很好的拟合精度，但是出现了严重的基线漂移现象，漂移量达到1.5m。
进行了两组对比计算，第一组不用3中提到的基线校准，第二组利用3中提到的基线校准选项，然后绘制反应谱和位移变化（图c,d）从图c中可以看到，基线校准后位移基本被拉回到原点，这证明Abaqus的基线校准有很好的效果，从d中可以看到，基线校准前后反应谱几乎不发生变化，证明Abaqus基线校准不会改变地震的反应谱特征。
5.结论
可以直接使用Abaqus中的基线校准选项解决“模型震飞”的问题，并且不会对原地震波的反应谱产生影响
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