!#!Info Beispiel: Passanten auf schwingender Fussgaengerbruecke
!#!Info Schlagwort: Eigenfrequenz; Zeitschrittberechnung; Dämpfung; Resonanz
!#!Info Program: ASE
$
$ Übersicht: siehe -> a1_dynamik_uebersicht.dat
$
+PROG AQUA URS:1
KOPF
NORM 'DIN' 'en199X-200X-BRIDGE' CAT 'B' $ Strassenbruecken -> L_U + L_T gammau = 1.35 !
BETO 1 C 30
STAH 2 S 500
ENDE
+PROG SOFIMSHA urs:2
KOPF Passanten auf schwingender Fussgaengerbruecke
UNIT 5
SYST ROST GDIV 1000 POSZ XREF 0 0 0 T11 1 0 0 T12 0 -1 0
KNOT 102 X 0.0 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 103 X 1.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 104 X 2.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 105 X 3.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 106 X 4.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 107 X 5.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 108 X 6.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 109 X 7.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 110 X 8.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 111 X 9.0000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 112 X 10.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 113 X 11.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 114 X 12.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 115 X 13.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 116 X 14.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 117 X 15.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 118 X 16.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 119 X 17.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 120 X 18.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 121 X 19.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 122 X 20.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 123 X 21.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 124 X 22.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 125 X 23.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 126 X 24.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 127 X 25.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 128 X 26.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 129 X 27.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 130 X 28.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 131 X 29.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 132 X 30.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 133 X 31.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 134 X 32.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 135 X 33.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 136 X 34.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 137 X 35.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 138 X 36.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 139 X 37.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 140 X 38.000000 Y 0.0 Z 0.0
KNOT 202 X 0.0 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 203 X 1.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 204 X 2.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 205 X 3.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 206 X 4.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 207 X 5.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 208 X 6.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 209 X 7.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 210 X 8.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 211 X 9.0000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 212 X 10.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 213 X 11.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 214 X 12.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 215 X 13.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 216 X 14.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 217 X 15.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 218 X 16.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 219 X 17.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 220 X 18.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 221 X 19.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 222 X 20.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 223 X 21.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 224 X 22.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 225 X 23.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 226 X 24.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 227 X 25.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 228 X 26.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 229 X 27.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 230 X 28.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 231 X 29.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 232 X 30.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 233 X 31.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 234 X 32.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 235 X 33.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 236 X 34.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 237 X 35.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 238 X 36.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 239 X 37.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 240 X 38.000000 Y -1.0000000 Z 0.0
KNOT 302 X 0.0 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 303 X 1.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 304 X 2.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 305 X 3.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 306 X 4.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 307 X 5.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 308 X 6.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 309 X 7.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 310 X 8.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 311 X 9.0000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 312 X 10.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 313 X 11.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 314 X 12.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 315 X 13.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 316 X 14.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 317 X 15.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 318 X 16.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 319 X 17.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 320 X 18.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 321 X 19.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 322 X 20.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 323 X 21.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 324 X 22.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 325 X 23.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 326 X 24.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 327 X 25.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 328 X 26.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 329 X 27.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 330 X 28.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 331 X 29.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 332 X 30.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 333 X 31.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 334 X 32.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 335 X 33.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 336 X 34.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 337 X 35.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 338 X 36.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 339 X 37.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
KNOT 340 X 38.000000 Y -2.0000000 Z 0.0
GRUP 5
FEDE 102 102 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 113 113 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 129 129 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 140 140 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 302 302 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 313 313 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 329 329 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
FEDE 340 340 DX 0.0 0.0 1.0000000 CP 100000 RISS 0
GRUP 0
QUAD prop T 0.4000000[m] MNR 1 MBW 2
QUAD 102 102 103 203 202
QUAD 103 103 104 204 203
QUAD 104 104 105 205 204
QUAD 105 105 106 206 205
QUAD 106 106 107 207 206
QUAD 107 107 108 208 207
QUAD 108 108 109 209 208
QUAD 109 109 110 210 209
QUAD 110 110 111 211 210
QUAD 111 111 112 212 211
QUAD 112 112 113 213 212
QUAD 113 113 114 214 213
QUAD 114 114 115 215 214
QUAD 115 115 116 216 215
QUAD 116 116 117 217 216
QUAD 117 117 118 218 217
QUAD 118 118 119 219 218
QUAD 119 119 120 220 219
QUAD 120 120 121 221 220
QUAD 121 121 122 222 221
QUAD 122 122 123 223 222
QUAD 123 123 124 224 223
QUAD 124 124 125 225 224
QUAD 125 125 126 226 225
QUAD 126 126 127 227 226
QUAD 127 127 128 228 227
QUAD 128 128 129 229 228
QUAD 129 129 130 230 229
QUAD 130 130 131 231 230
QUAD 131 131 132 232 231
QUAD 132 132 133 233 232
QUAD 133 133 134 234 233
QUAD 134 134 135 235 234
QUAD 135 135 136 236 235
QUAD 136 136 137 237 236
QUAD 137 137 138 238 237
QUAD 138 138 139 239 238
QUAD 139 139 140 240 239
QUAD 202 202 203 303 302
QUAD 203 203 204 304 303
QUAD 204 204 205 305 304
QUAD 205 205 206 306 305
QUAD 206 206 207 307 306
QUAD 207 207 208 308 307
QUAD 208 208 209 309 308
QUAD 209 209 210 310 309
QUAD 210 210 211 311 310
QUAD 211 211 212 312 311
QUAD 212 212 213 313 312
QUAD 213 213 214 314 313
QUAD 214 214 215 315 314
QUAD 215 215 216 316 315
QUAD 216 216 217 317 316
QUAD 217 217 218 318 317
QUAD 218 218 219 319 318
QUAD 219 219 220 320 319
QUAD 220 220 221 321 320
QUAD 221 221 222 322 321
QUAD 222 222 223 323 322
QUAD 223 223 224 324 323
QUAD 224 224 225 325 324
QUAD 225 225 226 326 325
QUAD 226 226 227 327 326
QUAD 227 227 228 328 327
QUAD 228 228 229 329 328
QUAD 229 229 230 330 329
QUAD 230 230 231 331 330
QUAD 231 231 232 332 331
QUAD 232 232 233 333 332
QUAD 233 233 234 334 333
QUAD 234 234 235 335 334
QUAD 235 235 236 336 335
QUAD 236 236 237 337 336
QUAD 237 237 238 338 337
QUAD 238 238 239 339 338
QUAD 239 239 240 340 339
ENDE
+PROG SOFILOAD URS:3
KOPF
UNIT 5 $ Einheiten: Querschnitte in mm, Geometrie+Lasten in m
LF 2 BEZ 'G_2'
QUAD GRP 0 TYP PZZ P 3.0 $ Zusatzlast für Zusatzmasse g_2
$ Passanten mit Last-Zeit-Funktion FUNC
LF 7001 BEZ 'Passanten'
$ KNOT 216,217,218,219,220 TYP PG 25.00
QUAD VON 214 bis 220 TYP PZZ P 5.0
sto#f 3.08 $ frequency (from eigenvalues)
sto#dtjump 1./#f $ time for one jump
FUNK T F
0.000 .0
#dtjump/4 1.0 $ 1. impulse as one period has 4 loadsteps 0-1-1-0
- 1.0
- .0
- .0
- 1.0 $ 2. impulse
- 1.0
- .0
loop 30
- .0
- 1.0 $ ... impulse 30*1/3.08 = 10 sec
- 1.0
- .0
endloop
$ 100 .0 $ End of FUNC
ENDE
+PROG ASE URS:8
KOPF Lastvektor g_2 aufstellen
LF 2
In diesesm ASE wird hierzu der Lastvektor aufgestellt und kann dann in der Zeitschrittdynamik
als träge Masse mit angesetzt werden.
Da in der Zeitschrittdynamik EGZ gesetzt wird, wird damit auch zusätzlich zur trägen Masse
das Eigengewicht dieser Zusatzmasse als Last angesetzt.
In der Zeitschrittdynamik ist daher kein LC 2 erforderlich.
ENDE
+PROG ASE URS:5
KOPF Check Eigenfrequenzen
MASS LF 2 PRZ 100 $ g_2
EIGE 6 LF 6001 $ Bitte Summe der Massen kontrollieren !
ENDE
+prog template urs:22 $ Rayleigh damping
KOPF Rayleigh damping
$ -------- rayleigh damping ---------
$ frequencies
let#f1 1.5 $ [Hz] 1st eigenfreq.
let#f2 5.0 $ [Hz] 2nd eigenfreq.
$ viscous damping ratios
let#xi1 0.02 ; prt#xi1 $ [-] 0.02 = 2% damping at frequency f1 (1% for steel, 3-7% for concrete)
let#xi2 0.02 ; prt#xi2 $ [-] at frequency f2 (2-3% for prestressed concrete)
$
let#w1 2*#pi*#f1; sto#w2 2*#pi*#f2;
$ calculate rayleigh coeff. for steel
sto#rada 2*#w1*#w2*(#xi1*#w2-#xi2*#w1)/(#w2**2-#w1**2); prt#rada $ mass proportional
sto#radb 2*(#xi2*#w2-#xi1*#w1)/(#w2**2-#w1**2) ; prt#radb $ stiffness proportional
$
ENDE
+PROG ASE URS:4
KOPF Ruhezustand g_1+g_2
SYST PROB NONL
LF 101 FAKG 1 BEZ 'Ruhezustand g_1+g_2'
LC 2 $ G_2
ENDE
Lastfunktionen:
Da in ASE meist eine nichtlineare Dynamik gerechnet wird,
muß der gesamte Spannungszustand incl. Eigengewicht erzeugt werden.
Man muß also zu einem permanenten Anteil (Eigengewicht) einen variablen Anteil
(Erdbeben, Impuls, Anfangsgeschwindigkeit) dazumischen.
Es ist daher zweckmäßig, die Belastung erst in ASE zu kombinieren, z.B. mit:
LF 102 EGZ 1
$ LC 2 $ ständige Zusatzlast ohne Lastfunktion - bei MASS LC 2 und EGZ schon dort mit enthalten
LC 901 $ variable Last mit Lastfunktion aus SOFILOAD
Zu Beginn der variablen Belastung wirkt in der Regel der permanente Anteil
bereits als statischer Zustand. Man berechnet also den statischen Zustand
zunächst als separaten Lastfall ohne Zeitschrittdynamik (z.B. als Lastfall 101)
und setzt dann auf diesen Zustand als Primärlastfall auf - SYST PLF 101.
Würde man das Eigengewicht erst in der Zeitschrittdynamik das erste Mal aktivieren,
würde das System zunächst aus der unbelasteten spannungslosen Anfangslage heraus
beschleunigen und dann um den Ruhezustand herum schwingen.
Dies wäre der Fall bei einem schlagartigen Entfernen des Leergerüstes eines Betonbalkens,
siehe ase.dat\deutsch\dynamics\ step_nonl_betonbalken.dat
Um riesige Datenmengen in der .cdb bei vielen Zeitschritten zu vermeiden,
kann die Berechnung mit nur zwei sich jeweils abwechselnden Lastfällen erfolgen.
Dies erfolgt automatisch bei Eingabe STEP N>1 und LFSP. Die dem Anwender wichtigen
Ergebnisse können dann in separaten Speicherlastfällen mit
STEP ... LFSP ... SELE ... (Bitmuster) abgelegt werden.
+PROG ASE URS:6
KOPF
STEP N 50 DT 0.02 THE 0.70 LFSP 1002 SELE 1+64 LFSM 9900
SYST PROB NONL PLF 101
STEU ITER 0 $ quicker for simple nonlinear effects
GRUP - RADA #rada RADB #radb $ damping
GRUP 5 RADA 0 RADB 0 $ springs have damping in nonlinear effect alone
MASS LF 2 PRZ 100 $ Zusatzmasse - wird als dynamische Masse und wegen Eigengewichtsfaktor LF-EGZ auch als
$ statische Last angesetzt, daher kein Lastkopieren 7001 mehr erforderlich !
$ (nur bei LF-EGZ - nicht bei GRUP...FAKG !)
$ Das Struktureigengewicht wird bei LF-EGZ immer automatisch als Masse angesetzt !
LF 102 FAKG 1 $ Wegen LFSP Eingabe enthält LF 102 am Ende das Ergebnis nach 50 Zeitschritten !
LC 7001 $ kopiert Lastfall 7001 unter Ansatz der Last-Zeit-Funktion FUNC ! -> siehe Lasten z.B. Wingraf
ENDE
-PROG ASE URS:9
KOPF 50 Zeitschritte nachschieben
STEP N 50 DT 0.02 THE 0.70 LFSP CONT SELE 1+64 LFSM 9900 $ CONT continue
SYST PROB NONL PLF 102
STEU ITER 0 $ quicker for simple nonlinear effects
GRUP - RADA #rada RADB #radb $ damping
GRUP 5 RADA 0 RADB 0 $ springs have damping in nonlinear effect alone
MASS LF 2 PRZ 100
LF 103 FAKG 1 $ Wegen LFSP Eingabe enthält LF 103 am Ende das Ergebnis nach 100 Zeitschritten !
LC 7001
ENDE
-PROG ASE URS:10
KOPF 50 Zeitschritte nachschieben mit anderem DT
$ echo stat yes $Statistik nichtlineare Effekte in allen Zeitschritten
STEP N 50 DT 0.08 THE 0.70 LFSP CONT SELE 1+64 LFSM 9900 $ mit anderem DT
SYST PROB NONL PLF 103
STEU ITER 0 $ quicker for simple nonlinear effects
GRUP - RADA #rada RADB #radb $ damping
GRUP 5 RADA 0 RADB 0 $ springs have damping in nonlinear effect alone
MASS LF 2 PRZ 100
LF 104 FAKG 1
LC 7001
ENDE
-PROG ASE URS:11
KOPF Plot after analysis $ see also time step plots with RESULTS -> dynamics\step_sofiload_ase.dat
PLOT 1002 KNR 102 RICH UZ NULL 0
PLOT 1002 NR 5102 RICH N NULL 0
ENDE
-PROG RESULTS urs:12
KOPF Plots
FILT NAME "spri_res.nr" TYP EINZ VAL1 5102 $ select this element no.
DIAG X "lc_ctrl._etime" Y "spri_res.p"
LF NR (1002 1151 1)
JOIN SPA1 "spri_res.__kwl" SPA2 "lc_ctrl._enr"
STRU TYP ZEIT ETYP 'LF' DARS DIAG
STAB TYP N STYP 'FEDE' DARS DIAG
ENDE
$ Übersicht Ergebnisausgaben mit PROG RESULTS siehe ase.dat\deutsch\ase1_uebersicht.dat
Ob nichtlineare Effekte aufgetreten sind
kann auch an der Anzahl der Iterationen ITER abgelesen werden in:
ZUSAMMENSTELLUNG DER ZEITSCHRITTDYNAMIK !
$ Dateiordner aufräumen:
-sys del $(project).$d?