OpenSEES学习笔记

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1、1、利用零长单元模拟阻尼, uniaxialMaterial Elastic 1 6.8098e6;uniaxialMaterial Viscous 2 3.24e5 1;uniaxialMaterial Parallel 3 3 5;element zeroLength 1 $iNode $jNode -mat 3 -dir 1;通常有两种方式:(1)truss element and viscous material.(桁架单元和阻尼材料)(2)force-based beam-column element and Maxwell material(基于力的梁柱单元和Maxwell材料)。

2、、如何运行OpenSEES有三种方法可以执行OpenSees/Tcl命令:1、interactive交互式直接将命令输入Prompt。2、执行文件输入这种方法是最常用的一种,以source inputfile.tcl方式执行已写好的外部命令文件。3、Batch模式即以OpenseesinputFile.tcl方式在MSDOS/Unix promt中运行。二、定义单位和常数在编写一个较大的Opensees命令时。最好先定义好单位及常数。在Opensees中,编译器不能自行转换单位。所以一开始就要先定义好。单位定义包括两部分:首先定义基本单位;再定义合成单位。其中基本单位要相互独立。同时,在定义单

3、位时,既可以按国际公制单位,也可以按私制单位。因些在单位定义文件中可能是混合的。我个人建议,还是采用国际公制单位较好。像国外常用英制单位。很不习惯。对于一些常数,如和g等常数要事先定义好。在定义这些单位时所用的命令是“set”。三、生成Matlab命令Matlab是后处理最常用的工具,通过Tcl脚本语言可以得到Matlab命令文件。同时保证相同的分析参数。如下例:四、定义Tcl命令的方法这种方法是从Tcl语言获得的工具,他是一种广义上的函数或者子程序协议。这个不是很明白五、读取外部文件外部文件可能是Tcl命令或者是数据。有以下三种方法:(1)普通读取文件法;(2)重复计算读取文件法;(3)外部

4、数据文件读取法。(1)普通读取文件法:source.inputfile.tcl。当外部文件中包括一系列的常用分析命令时,可用这个方法。(2)重复计算读取文件法:外部文件可能包括一系列重复的计算,则采用以下方法。随时改变参数。也是一种交互式的输入(3)外部数据文件读取法:这个命令可以用于打开一个数据文件。并按行读取,指定每行的值为单变量。如果一行中有多个值时,则变量是列阵。而其中每个元素可用“lindex”命令提取。六、建立模型这项是我们做分析时很关键的一个前提。常规流程包括以下几个方面:(1)定义变量和参数;(2)建立模型和定义节点;(3)建立模型和使用变量定义节点;(4)定义材料;(5)定义

5、单元。(1)定义变量和参数:在Tcl脚本语言中变量是用来替代数字的。一旦被定义好,则可用来代替数字。当重新要使用这些数字的时候,只需要用“$”字符则可以调用。如果不用此字符。则变量名将会被视为字符串命令将导致错误结果。在定义模型的变量时,通常首先定义好材料参数,然后单元参数,再是重力(质量)参数,最后是分析参数。设定好变量定义的命令文件有很多好处,当需要对材料或尺寸等变量进行修改时,只需在这个文件中修改即可。无需修改后面的文件。在材料参数中,主要涉及到材料的本构关系变量;单元参数中,主要涉及到单元几何尺寸及数量;重力参数中,主要是模型质量分布;分析参数中,主要是增量步长及数值计算参数。(2)建

6、立模型和定义节点:这些模型节点通常是置于输入文件的开头。最后的定义结点质量的命令会覆盖先前定义的节点质量。在定义这些节点时也可以使用变量来定义,效果是一样的。(4)定义材料:以下的例子是用于定义钢筋混凝土结构的材料。假定变量都已定义。当这些命令编制在一个外部文件中时,可以用source命令执行。(5)定义单元:七、定义输出(1)定义生成分析输出生成的分析输出将取决于分析是静力的还是动力的。如下例子:(2)定义分析中的数据图八、重力荷载(1)定义重力荷载(2)运行重力分析九、静力分析(1)定义静力推覆分析。这条命令将在重力荷载被定义和应用之后运行。(2)运行静力推覆分析。当运行静力推覆分析时可能

7、用一条命令即可,而单分析参数环境下通常不容易收敛。因些写个脚本试用多个算法增加收敛的可能性。或十、动力分析(1)定义动力地面动动分析(2)运行动力地面运动分析十一、关于OpenSEES例子的介绍。通常在建立分析模型时,重力分析是其中的一部分。(一)建立模型1、弹性单元2、非弹性单元:包括两种截面类型,a、单轴截面;b、纤维截面。3、水平荷载:a、静力推覆(包括单调加载和循环往复加载);b、随时间变化的动力加载(动力分析):包括均匀正弦波、多点激励正弦波、均匀地震波、多点激励地震波、双向激励地震波(二)分析过程1、建立模型(1)定义模型维数和自由度数(2)定义节点坐标(3)定义节点约束边界条件(

8、4)定义节点质量(5)定义单元和单元连接(6)定义输出记录以上为OpenSEES建立模型时的常规步骤。2、定义和施加竖向荷载(1)定义节点或单元的竖向荷载(2)定义静力分析参数容差、算法、约束,方程和加载步(3)运行分析(4)保持竖向荷载为常数(为后续的水平荷载分析)(5)重置时间为0。3、定义和施加水平荷载(1)定义荷载模式(节点荷载为静力分析,支点运动为地震分析)(2)水平荷载分析参数(容差或时间/位移增量)A、静力水平荷载分析:定义位移增量和位移加载路径B、动力水平荷载分析:定义输入地震动及所有相关参数,例如地震波调整和输入类型;定义分析持时和时间增量;定义阻尼。(3)运行分析十二、Op

9、enSees初级入门篇及简单例子To conduct a simulation in OpenSees, the user creates an input file (a script). A script is just a series of commands that instruct the interpreter what to do. In the case of OpenSees, the commands either create objects or invoke methods (procedures) on those objects. In OpenSees the

10、re are 3 types of objects the user must create: 1. Modeling: The user first creates a ModelBuilder object which defines the type of model, and commands available for building the model. With a ModelBuilder defined the user then creates the Element, Node, LoadPattern and Constraint objects that defin

11、e the model. In this primer the use of the basic ModelBuilder will be demonstrated. 2. Analysis: After the user has defined the model, the next step is to create the Analysis object for analyzing the model. This may be a simple static linear analysis or a transient non-linear analysis. In OpenSees,

12、an Analysis object is composed of several component objects and these define the type of analysis that is performed. The component objects consist of the following: SolutionAlgorithm, Integrator, ConstraintHandler, DOF Numberer, SystemOfEqn, Solver, and ConvergenceTest. This approach provides a grea

13、t deal of flexibility in how an analysis is conducted, but requires knowledge on behalf of the user as to what the different options provide. 3. Output Specification: Once the model and analysis have been defined, the user must specify what is to be monitored during the analysis. OpenSees by default

14、 will producde no output. The outputs specified could for example be the displacement history at a node or internal stress state at some material point in an element element. The user typically creates Recorder objects to store what the user wants to examine, though the user can also use the tcl put

15、s command. In each of the following examples, tcl scripts are used to create model, analysis and a recorder objects. After these objects have been created, the analysis is performed. The analyses performed on these models consist of simple static gravity analysis and pushover analysis and transient analysis of models subjected to earthquake excitation. The examples are not meant to be completely realistic, but they are representative of typical structures. They are intended to remain s 以上这些文字的主要是意思是:为了用OpenSees完成模拟,用户先要创建一个输入文件(脚本),这个脚本是由一系列命令构成的,这些命令指导编

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