1 概述
1.1 简介
当结构受到地震动载荷作用时，通常要进行地震动载荷分析，而地震动载荷一般为加速度时程载荷，地震作用是作用在地基基础上的，上部结构随着基础的运动而运动，越往上部运动越剧烈，如高层建筑在地震载荷下的位移响应。因此，如何将地震加速度载荷正确地施加在地基上是至关重要的。在ANSYS中可以采用多种地震加速度载荷施加方法，本次通过一个简单案例来介绍常用的4种方法。
1.2 实现方法
（1）直接法：采用瞬态分析模块进行地震时程分析，采用命令流（D,AA,ACCX,%ACC%）直接对模型底部施加地震加速度载荷；
（2）大质量法：根据牛顿第二定律，将地震加速度载荷转换为力时程载荷；然后将结构底部耦合为一个刚性耦合远程点，并创建无限大质量点，质量点的施加对象为刚才创建的远程点，质量点的质量不小于结构自重的1E6倍；最后采用瞬态分析模块对该远程点施加力时程载荷进行地震时程分析；
（3）joint法：创建joint连接关系，将结构底部与大地耦合，约束所有方向自由度，然后施加joint载荷，载荷为地震加速度时程载荷，采用瞬态分析模块进行地震时程分析；
（4）模态叠加法：首先采用模态分析模块对结构进行约束模态分析，约束位置为与基础连接的结构底部，然后连接瞬态分析模块进行地震时程分析，载荷为地震时程载荷，加载对象为模态分析中的固定支撑约束。
1.3 地震加速度载荷数据
地震加速度数据如下，第一列为时间（s），第二列为加速度值（m/s2），时间步长为0.005s，共计算2s，共400个数据点：
2 结果与讨论
2.1 结果
（1）可靠性验证
提取四种方法的结构底部节点加速度时程结果，与原始加速度激励进行对比，确保结果的可靠性。如下图，可以看出四种方法的基础加速度结果与原始激励基本一致，说明仿真结果可靠。
（2）位移结果对比
在结构顶端同一位置提取四种方法在X方向的位移时程曲线，如下：
结果表明，大质量法、joint法和模态叠加法结果几乎完全一致，直接法与其余三种方法相比，部分位移极值略微偏大，极值点位移偏差约8.3%。
（3）求解效率对比
各种方法的计算时长如下：
直接法：1m44s
大质量法：1m52s
joint法：1m56s
模态叠加法：10s
可见模态叠加法计算时长最短，joint法计算时长最长，时长关系为：模态叠加法＜直接法＜大质量法＜joint法。
（4）总结
综上所述，对结构进行地震加速度时程分析时，四种方法均可采用，大质量法、joint法和模态叠加法的结果基本一致，直接法略偏大。
2.2 讨论
（1）除了施加加速度载荷外，还可以通过使用相关MATLAB等程序将加速度载荷转为速度载荷和位移载荷进行加载。
（2）大家在使用多种方法计算时，有没有遇到直接法结果偏大的现象，欢迎评论区讨论。
（3）大家还有没有其他好用的方法，欢迎评论区讨论。
