教程]OpenSEES超简单易懂的入门第一课

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教程]OpenSEES超简单易懂的入门第一课

2013年08月06日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1765字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 评论关闭

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转载一下华南理工陈学伟博士关于OpenSEES的教程，呵呵。

陈博士还搞了OpenSEES的中国区论坛，http://www.opensees.org/index.php，不错的。

现在很多研究生学习OpenSEES这个程序，非常地火。OpenSEES是美国伯克利大学又一个成功的程序。正确的简写是OpenSEES，"pen" 是小写的，呵呵。OpenSEES我也学得不好，但有网友要求我写一个简单的操作过程，我觉得应没多大问题，但是有个要求，请高手不要拍砖！献丑了。
一般在我的博客可以下载到OpenSEES，网址是：http://www.dinochen.com/article.asp?id=21
下载下来就以下几个文件，有范例，程序及说明书，这几个不到30MB的程序就可以完成非线性分析，是不是很神奇呢？
（1）安装文件：
OpenSEES要安装的文件只有一个，就是ActiveTcl8.4.6.1-win32-ix86-99631.exe。双击它进行安装，不断地按NEXT就可以装完了，如图所示。

（2）打开OpenSEES：
OpenSEES.exe文件是不需要安装的，它是一个基于tcl的Dos窗口程序，双击打开，如图所示。不像现在的商业软件，一打开就是图形界面，这一点很多研究生接受不了，但对于早期接触有限元或电脑的人一点都不陌生。如以前的3DS，AutoCAD的第一个版本就是Dos程序，Abaqus 1.0与Sap4都是Dos程序，就是通过如下窗口输入命令流的。当然，学习OpenSEES的人不需要一个个字打命令流进去，这个容易出错，我们可以学习Ansys做法，把ADPL写到一个文本文件然后Load进去。正是这样，以下的方法就是：先写tcl文件，再Load进OpenSEES做计算。

（3）创建OpenSEES工作目录：
由于OpenSEES的程序非常小，不到5MB，可以在电脑里拖来拖去，我们可以创建一个新的文件夹，只放一个OpenSEES.exe，如下较长所示。再创建一个空的文本文件(txt)，右键创建就可以了。改名为test.tcl，然后用文本编辑器打开，文本编辑器，我建议采用UltraEdit，速度快且功能多。

（4）编写一个简单的OpenSEES的tcl脚本：
编写tcl脚本，需要打开OpenSEES的帮助手册，一步步按照手册来建模。所谓的建模，就是打命令流。帮助文件打开后如图所示。

里面的建模命令都在这里面，点击后可以看到所有的步骤，从系统设置——结点——质量——材料——截面——单元——支座——荷载——分析工况——分析参数——分析，全过程。
以下我写一个简单的tcl文件，一边解说。
字体太小看不清，可以下载代码：点击下载此文件

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建模的内容是建一个柱子，一个侧向位移推它，Push-Over，得到基底剪力与顶部位移的曲线。模型的示意图如图所示,纤维截面大体如下图所示。分析完成会得到两个数据结果文件，也就是Recorder记录的内容，如下。
recorder Node -file DFree.out -load -node 2 -dof 1 2 3 disp; # 记录顶点2的位移 1,2,3表示三个方向的平动自由度
recorder Node -file DFIX.out -load -node 1 -dof 1 2 3 reaction;# 记录底点1的反力 1,2,3表示三个方向的平动自由度

（5）结果后处理：
打开两个结果文件，发现记录是按列记录，如DFree.out的文本，第一列是荷载倍数，第二至第四列是位移UX,UY,UZ，我们将它们复制到 excel表格，分列一下，得到如下图所示的数据，将第一列的荷载倍数与UX的水平位移画图，就可以得到最简单的Push-Over曲线了，如下图所示。