OpenSEES重点笔记

1、1利用零长单元模拟阻尼，uniaxialMaterial Elastic 1 6.8098e6;uniaxialMaterial Viscous 2 3.24e5 1;un iaxialMaterial 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 elementand Maxwell material(基于力的梁柱单元和Maxwell材料)。、如

2、何运行 OpenSEES有三种方法可以执行OpenSees/Tcl命令：1、in teractive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Opensees inputFile.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Ope nsees命令时。最好先定义好单位及常数。在Ope nsees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

3、定义单位时，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”。# Units&Constants.tcl-set in 1# define basic unitsset sec 1set kip 1set ksi eKpr kippowCin);set psi expr $ksi/lOOOJ :set ft (expr 12/Sin；set lb xpr Skip 1000：aet pci cxpr $lb po

4、w($ft,3)J;set ksii expr $kiptpow($in.2)；set pai expr$ksi 1000J：set cm expr $in 2.54；set meter ex pr 100.set MPa expr 1sei PI expr 2*asin(1.0)J：sei g expr 32.2*$fl pow($sec,2) set U 1T0lO;# define dependenl units# define metric units# define constantsset L| wxpF十$U;# a ral|y larga nurriber# a|y sma I

5、I number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：尸# scriptfogenerate.mfile to be read by matlab#. MatlabOutpui.tcl. .set Xtram& 1;# this parameter would be passed insetfDir Data,r;# create directoryset outFjlelD open $fDir DataFrame$Xframe.m w; # Open output file fo

6、r writing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）外部数据文件读取 法。（1） 普通读取文件法：sourcenputfile.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。set Hcolumn 66;source analysislclset Hcolumn 78;source an日

7、lysis.tc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“lin dex”命令提取。# ReadData. tek-.*.*-if catch open $inFilen日me r inFilelD (; # Open the input file and check for errorfile mkdir SfDir;puts $outFil&IDputs SoutFilelDputs SoutFilelDXframe($Xframe) =$Xframe；M

8、;HHcol($Xframe) =$Hcolf;Lcol($Xframe) :$Lcol；M；# frame ID# column diameter# column lengthputs SoutFilelDputs SoutFilelDLbeam($Xframe) = $Lbeam;*;r,Hbeam($Xframe) = $Hbeamfr；# beam length# beam depthputs SoutFilelDputs $outFilelDclose $outFilelD*Bbeam($Xframe) = $Bbeam;,h:11Weighty frame) = $Wgighi;“

9、# beam width# superstructure weightpuls stderr Cannot open $inFilcname for reading;# output error statement else foreach line split read SinFilelD n ;# Look at each line In the fileif (llength |llne = 0 ; # Blank line - do nothingcon tinue;Else sei Xvalues $line:# execute operation on read data)clos

10、e SinFilelD；;# Close the input file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）定义单元。（1）定义变量和参数：在Tel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

11、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。#-MstsrislsRC.tcl”一set

12、Concrete MaterialType inelastic；# options: elastic/inelasticset SteelMaterialType hy&teretic(t;# options: elasticrbilinea/hysteretic0#CONCRETEIf ($Concrete Mate ria IType elastic11) uniaxiaIMaterial Elastic $IDcore $Ec uniaxlalMaterlal Elastic $IDcover $EcIf (SConcrete Mate ria IType =Minelastic

13、) funixhlMalerial ConcreteOl SlDcore $1c1C $eps1 C $fd2U# Core concieteuniaxialMaierial ConcreieOl SIDcover $1c1J $eps1 U $fc2U $eps2U：# Cover concrete# STEELII SSieelMaierlallpe =1elastic!unlaiialMateria) Elastic SIDsteel $EsifMate rial Type = bilinear unlaxlalMaterlal$IDstl $FyifMate rial Type = h

14、ysterelic(unlftxialMateriHl Hysteretie SIDsteel $Fy epsY $Fy1 $epsl $Fu Sepsll -Fy -$epaY -$Fy1 -$epsY1-$Fu -$epsU ?pinchX SpinchY Sdamaggl $damage2 SbetaMUsteel10 11七、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:# -Outputhtcl- -一 -i-setfDirf,Daia;file mkdir $fDir;# create di re doryset ANALYSIS Stati

15、c; # this variable would be passed in(5)定义单元：# ELErENTS.tcl-# COLUMNSset ColumnType ineIasiicM;4 options: rigid elaslic inelasticsei np 5;# number吋integration points# source RCcircSecliondcl; # proc to define circular fiber section hr flexural chaiacteristicsRCcircSectiDH $IDcolFlex $riCol $roCol $c

16、over$lDears $IDcover $IDstl SNbCol $AbCol tnICorcR $nfCoreT SnfCoverR SnfCover!uniaxial Material Elastic SIDcolTors $GJ;H Define torsional stiffnesssection Aggregator $IDcolSec SIDcolTors T -seclion $IDcolFlex；# attach torsion and flexure geomTransI Linear SIDcoltran 0 0 1；# Linear; no second-order

17、eflecto11 (SColumnType = rigid)(sei SlyCol expr SlyCallyCol；set $lzCol expr $lzor$lzCoQ;elastic Be 3 ni Col uni n 1 1 3 ACQI$EC$G$lyCol $lzColSlDcQllTranselemenl Ee.aiit-time section SxSEC deformations ; #end of xSEC;of xEL：# end of static analysisANALYSIS Dynamfc：翠this variable would be passed in&a

18、mp;et Ground Fike11EICemro；this时訓血愴would be passed inIf SANALYSIS =：Dynmltf,st fDDynaFraiiie DDynaFramelexpr SXframesfll fGroundFlle SGroundFiteset Fike name D kr$f DDy na F i ameStGrou nd Flbe# Record nodal displacementsrecorder Node $Filename.oul dksp -time -node SIDctrINode -dof 1; M end of dynam

19、ic an a lysis(2) 定义分析中的数据图#=-Recorder Plot ,tcl-set pfile Dala nodeQut;recorder Node $pfik disp time -node $IDctriNode dof 1&et tille PushFrnme$Xframe;recorder plol $ptj| $title 0 0 350 350 -columns21set pfile Data/Eleml.out*1!set title PushEleml;recorder Element 1 4ime fike $pf ile globalForcer

20、ecorder plol $pHI自串title 400 0 350 250-columns 2 1八、重力荷载(1)定义重力荷载#- DefineGravity.tcl-sei GravSteps 10pattern Plain 1 Linear (bad 3 0. -SPdl 0. 0. 0. -$Mdl ; # Fx Fy Fz Mx My M?had 4 0. -SPdl 0. 0. 0. 4Mdtsystem UmfPack; # solution procedure, how it solves system of equationsconstraints Plain; # how

21、 it handles boundaiy conditions, enforce constraintslest NormDi&pIncr tQe-5 100;algorithm Newfon;numberer RCM;# renumber dcfs to minimize band-widthintegrator LoadControl expr 1. SGravSteps 1 expr t $GravSteps expr 1. $GravSteps analysis Staticinitialize:些this comm and will not be necessary in n

22、ew versions of OpenSees(2)运行重力分析#.RunGravity, tel.analyze $GravSteps# run gravity analysislloadConst -time 0.0;# keep gravity load and restart time - lead to lateral-load analysis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。aDftfinePu s hov&Ltek- - -set analysis STATIC；# this variable would b& pas

23、sed in# The fallowing settings do not need to be here if they have been defined in the gravity analysissystem UmfPAck;constra ints PI日in：WM NorniDispIncr lDe-5 100;algorithm Newton；numbrer ROM：anlysi Static；JJLset PUSHOVER DispContror；池run di&plac的lent contrcilled statk; pushover analysispattern Plain 2 Linearlload $IDctrlNode1DO.O 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0If SPUSHOVER = LoadContror integrator Load Cont ml 0.2 4 0*1 2,0set忖steps 20 elseir($PUSHOVER = DispControrj integrator DhplacementControl