OpenSees Basic Examples H4: (弾性フレーム解析) 解説 (Lateral Load 横荷重)

6）横荷重の設定

この構造物に加える重力荷重（オレンジの矢印部分）を設定します。

解析する時間をリセットします
loadConst -time [リセットする値]  
ｌoadConst -time 0.0

timeSeries Linear [タグ番号]　
このコマンドについての説明は、ここ。
「時間ごとに線形に一様に変位する力」という定義です。

pattern Plain [Loadの通し番号] [ 上記のtimeSeriesで指定したタグ番号]  {
     load [Node番号] [自由度の１番目に対してかける力（X方向)] [ 自由度の１番目に対してかける力（Y方向)] 
      [ 自由度の3番目に対してかける力（θ方向)]
}

timeSeries Linear 2
pattern Plain 2 2 {
    load 13 220.0 0.0 0.0
    load  9 180.0 0.0 0.0
    load  5  90.0 0.0 0.0
}

7）レコーダーの設定

ここでは、Recorder Element コマンド　を使用します

recorder Element -file EleForces.txt -ele 1 4 7 10 forces

（参照ページはここ）

8）解析開始
ここでは、解析を１行のみ行うように指定しています。
（参照ページは、ここ）

analyze 1

9) 平衡点(バランス）のチェックと結果表示

「analyze 1 」の結果は、もしRecorderコマンドでの出力ファイルの指定があった場合は、このファイルに結果を出力します。（参照ページは　ここ）

ここではスクリーン上に出力します。

抗力の結果を出力することを指示するコマンド
# invoke command to determine nodal reactions 
reactions

Node1,2,3,4の抗力を、node1Rxn, node2Rxn, node3Rxn, node4Rxn にセットします
# nodeReaction command returns nodal reactions for specified node in a list
set node1Rxn [nodeReaction 1]; 
set node2Rxn [nodeReaction 2]
set node3Rxn [nodeReaction 3]
set node4Rxn [nodeReaction 4]

Ｙ方向の想定される力は重力のみ　inputedFyには、ここで定義した固定荷重がセットされています。
X方向の想定される力として　inputedFxに、ここで定義した横荷重がセットされています。
set inputedFx  [expr 220.0+180.0+90.0] 




解析結果で出力されるＸ方向の抗力をcomputedFxにセットします
set computedFx [expr [lindex $node1Rxn 0]+[lindex $node2Rxn 0]+[lindex $node3Rxn 0]+[lindex $node4Rxn 0]]

解析結果で出力されるY方向の抗力をcomputedFyにセットします
set computedFy [expr [lindex $node1Rxn 1]+[lindex $node2Rxn 1]+[lindex $node3Rxn 1]+[lindex $node4Rxn 1]]

バランスチェックは、想定されていた力と、解析した力の残差で行います
puts "\nEqilibrium Check After Lateral Loads:"

X方向は、想定される力０と、computedFxの残差を計算します
puts "SumX: Inputed: $inputedFx + Computed: $computedFx = [expr $inputedFx+$computedFx]"
Ｙ方向は、inputedFyと、computedFyの残差を計算します
puts "SumY: Inputed: $inputedFy + Computed: $computedFy = [expr $inputedFy+$computedFy]"

Element(要素）1, 4, 7, 10の値を表示します

# print ele information for columns at base
print ele 1 4 7 10


10) 固有周期の表示

1次から５次までの固有周期を表示します
n次の固有値は、Eigen コマンド　で定義されています。
[eigen n]
eigenValueに1次から５次までの固有値をセットします。

set eigenValues [eigen 5]

puts "\nEigenvalues:"

λ：固有値　ω：固有振動数　T: 固有周期

１次の固有値から、固有周期をもとめます
set eigenValue [lindex $eigenValues 0]

puts "T[expr 0+1] = [expr 2*$PI/sqrt($eigenValue)]"

putコマンドにより　T[1] = に、１次固有周期　が表示されます。

同じように、
2次から５次までの固有値から、固有周期を求め、表示します。
set eigenValue [lindex $eigenValues 1]
puts "T[expr 1+1] = [expr 2*$PI/sqrt($eigenValue)]"
set eigenValue [lindex $eigenValues 2]
puts "T[expr 2+1] = [expr 2*$PI/sqrt($eigenValue)]"
set eigenValue [lindex $eigenValues 3]
puts "T[expr 3+1] = [expr 2*$PI/sqrt($eigenValue)]"
set eigenValue [lindex $eigenValues 4]
puts "T[expr 4+1] = [expr 2*$PI/sqrt($eigenValue)]"

次に、Recorder Node コマンドを使用して、

Node 5から16までの　３つの自由度の値を、１次固有振動モードから５次固有振動モードまで出力します。
（先に”eigen 5”とセットしたので、５次まで出力します）

recorder Node -file eigenvector.txt -nodeRange 5 16 -dof 1 2 3 eigen 0

現在もとめられている上記のデータを、ファイルに記録します
record

exit


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解説(コマンドのサマリ）

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