1、OpenSEES解題一般規律、技巧總結單位OpenSEES中是可以用公制單位（N,m ）的（而并不是像某些文章中說的“OpenSees默 認為英制單位”）。實際上我認為OpenSEES中并沒有什么默認單位，只要編程者自己保持單位一致就行；這點類似于SAP2000 的風格。建模順序做事要講究順序，OpenSEES建模亦如是：必須先定義材料才能離散截面（因為離散截面時要對所劃分的截面指定材料屬性）。與之類似的，必須先定義（離散）截面，才能定義非線性梁柱單元（因為定義非線性梁柱單面）。元時要指定單元截關于BandSPD 求解方式官網關于BandSPD 方程形式的評價：This is a good c

2、hoice for most small size models. 并且后面緊跟了一句：The equations have to be numbered so the widely used RCM（ ReverseCuthill-McKee ） numberer is used. 可見 numberer 類型不是隨便選，而是要根據方程類型來決定的！（不過直至M 乍業做完，我對nu mberer, system, test, algorithm, an alysis（還包括geomTra nsf, con strai nts）等求解控制命令還是一知半解！我覺得要想弄明白這些命令一得先回頭好好

3、翻翻有限元和數值分析的書了!OpenSEES 中默認的計算精度比較高！“0.1000000000000001M 0.1 ” ：（自行總結，未找到官方說明）這是一個真實的故事：我曾在程序中自以為是的將一連串相鄰均只有0.1 左右的數的差強行賦值為0.1 ，而沒有采用循環命令將兩數作差并將結果賦給新變量一一其中即有這樣的強行截斷！我以為小數點后都 n 位了，即使我帶著它最后也會被系統截斷，還不如我直接預處理來得清爽！沒想到這樣做直接導致計算不收斂！真是失之毫厘謬以千里！可見在OpenSEES 中默認的計算精度比較高！后來我還在老師給的一份范例程序（Silvia Mazzo ni & Frank M

4、cKe nna, 2006）中發現了這么一段：set Ubig 1.e10;# a really large nu mber set Usmall expr 1/$Ubig; # a really small nu mber歡迎下載2可見系統并未認為Usmall=O! 再一次印證了這一點 !劃分纖維截面時角點坐標輸入的門道劃分纖維截面時角點坐標輸入非常有講究！為了說的直白，我把要點放到下面這張圖中了:彳y4( y% N)3% Z3)11 _i(y zi)-r _2(y2fZ2)OpenSEES 中矩形橫截面的坐插軸I炬角點坐標描述規則例：用鋼將上圖所示截面分為9 (=3*3 ) 塊則命令為 :

5、section Fiber $TAGsec : #TAGse0 set b 3 else set b -3; #如果 a 大于 0，則令 b 等于 3，否則等于 -3 。類似的，相鄰的兩個大括號（一個反大括號和一個正大括號）之間也必須有一個空格。（3）Tcl 語言對命令名、變量名區分大小寫。（4）一行一般只寫一條語句；若想寫多條，則各語句間應用分號隔開一一當一行只有一條語句時，句末分號可有可無。同時還有一種特殊情況，就是當在一條命令后（同一行中）加注釋時，該命令末尾必須有分號以告知編譯器該命令結束，否則編譯器會認為該注釋也是前面的命令的一部分，導致編譯出錯。（5 ）引用變量時，要在變量名前加上

6、$ （美元符號）！這個步驟非?，嵥椋蝗鏑 語言編程簡潔。大家就忍著點吧!運行方法歡迎下載4目前我知道至少有兩種：方法一：直接運行OpenSEES, 在OpenSees 提示符后輸入 source *.tcl （“ *.tcl ” 是提前編寫好的命令流），然后回車。優點：個人認為沒有 匸/缺點：命令流編輯時易犯格式錯誤，每次運行都需運行OpenSEES ，再在那個黑框里敲命令流，各種不方便?。ㄆ鋵嵾@個方法只是說說而已，實際我從來沒用過。）有的童鞋用UltraEditor 之類的通用文本編輯軟件寫程序再導入OpenSEES 運行，我沒試過，估計應該沒有下面說的第二種方法好。方法二：借助第三方專用

7、編譯環境。我目前一直用的是Tcl Editor 。它的優點有：可以用不同顏色區分不同功能語句；還有“查找”、“加注釋”、“取消注釋”等基本常用功能；更好的是菜單欄有個按鈕直接與OpenSEES關聯，點擊就可以調用 OpenSEES 求解，比較方便（當然，比起Visual Stidio之類的還是差遠了！可惜誰叫OpenSEES 是這么小眾呢？）。但這個軟件有個非常大的缺點一一編程者無法獲知當前所編輯文檔的路徑！如果你需要在編程時參考其他文件夾下同樣名字的文件（這樣的情況在我這次做作業時經常發生，因為我歡迎下載5編輯的文檔和模板文檔文件名相同），把兩個文件都用Tel Editor 打開后，你稍一不

8、留神,就會忘了你當前編輯的文檔到底是哪里的文件！那時可真是麻煩！所以我總結，這就要求編程者：1、每次在 Tel Editor 里打開文件時，不要一看文件名對就急忙打開一一還要看看這個文件是不是在正確的文件夾下面；2、 編程時最好一氣呵成；長時間休息時最好把Tel Editor 關掉。說句題外話，我認為一個好的專業軟件應該做到讓用戶大部分時間只需要考慮專業相關的東西，而不必操心其他。所以我想，如果以后自己需要經常用OpenSEES 的話，看能不能用其他的編譯器，不用這個Tel Editor 了。計算不收斂，怎么辦？可以考慮如下幾點：1、 材料本構設定是否正確？-材料本構參數是否合理？而且有時st

9、eelOl 比 steel02 、conereteOl 比 conerete02好收斂，如果可以的話不妨改改材料模型。2、是否極限位移給的過大，柱子已經破壞？一一把極限位移改小一點試試。（這是針對我這次作業而言）3、 是否收斂容差太苛刻？一一把容差改大一點試試。（盡管這也許并不是真正解決問題的辦法?。┱{試程序的技巧：控制變量法歡迎下載6控制變量法大家應該很熟悉了。調試程序中我的經驗是：一次改動的參數不要太多，改動的 是哪些變量自己要記得。最好一次只改一個變量。然后根據運行結果隨所作改動變化的規律，及時將變量修改到合適的值。這樣做看起來慢，其實我覺得是步步為營，效率比較高。（這些其實應該是編程的

10、通用技巧，經常編程的朋友們應該都有體會。）建議在程序中多用公式一個比較好的編程習慣是，程序里能輸公式的地方就輸公式，讓用戶只需要給定幾個基本參數。不要自己事先把中間量在草稿紙上算出來然后輸到程序里一一這樣不僅程序通用性不高，而且計算精度也沒有電腦算的高（我前面已經說過，OpenSEES 中默認計算精度是非常高的！），真是 吃力不討好”！關于 wipe 命令后面的分號上文說過，如果一條命令后面（同一行中）沒有其他命令或注釋，那么該命令末尾既可以帶分號，也可不帶。但是我發現對于wipe 命令則不然：因為在Tel Editor 中可以發現，如果wipe 末尾帶了分號（該行再無其他字符），wipe 這

11、個單詞是黑色的；但若去掉該分號，wipe 就變成了綠色 -從顏色變化上猜測，莫非加了分號導致wipe 命令不被識別？再考慮到下文將提到的“OpenSEES 似乎存在計算不穩定現象”與 wipe 命令間千絲萬縷的曖昧關系，對于wipe 這個“黑匣子”我還是保守處理一一去掉末尾的分號吧！事實證明去掉分號后貌似有幾次歡迎下載7曾經不收斂的計算神奇般的收斂了！疑問： OpenSEES 計算結果似乎不太穩定？具體表現就是，你現在運行某個命令流算題，計算收斂，得到解了；然后你根本就不改程序，甚至連 Tel Editor 都關了，更甚至連電腦都關了，等會再重新運行這個命令流，有可能不收斂！我遇到過很多次這個

12、現象，還有同學出現剛開始算不通過，后來啥也沒改，重新運行竟然順利通過了！難道是內存調用錯誤？可程序開頭不是由wipe 命令嗎？或許這個 wipe 根本就不像官網上介紹的那樣每次運行都能徹底destory 內存中所有之前建的模型、對象？（當然也不排除我們在兩次結果不同的計算中間無意改動了程序某個部分而自己又忘了一一畢竟調試程序很復雜，控制變量法調n 個參數，特別像我們這種初學者，一調就幾個小時，最后是頭暈眼花，腰酸背疼 所以偶爾忘記自己對程序細微的改動也是可能的 關于 element recorder里軸力和剪力的正方向eleme nt recorder里記錄的軸力和剪力的正方向是怎樣的？Use

13、r Ma nual里的解釋是 :These forces corresp ond to the global coord in ate axes orie ntati on.我的理解圖解如下圖所示（圖中剪力和軸力都為正）：歡迎下載8剪力A軸力4剪力軸力其他兩個英制單位換算：1、 kip - one thousand pounds force，千磅力，約相當于4,445.205226 N4.45 kN 。2、 重力加速度g 9.8 m/s A2 385.8 inch/s A2。在學習 OpenSEES 中常見的英文縮寫、專業英語術語：歡迎下載9: 門式剛架，龍門架（Open SEES:Open

14、System for Earthquake Engin eeri ng Simulati onNSF : National Scienee FoundationPEER ： Pacific Earthquake Engineering Research CenterNEES :Network for Earthquake Engineering SimulationPBEE ： Performance-Based Earthquake Engineeringportal framepla nar portal frame（為什么不縮寫成PEERC 呢？: 平面門式剛架）ndm : number

15、 of dimensions per node ndf:number of degrees of freedom per nodetranslation :uniform motion of a body in a straight line剛體位移，線位移normal :【數】法線 rotation about the planes normal prompt: 提繞平面法線的轉動示。（個人理解：指 DOS 窗中一閃一閃的光標，學名“命令提示符” a-priori : 先驗的。（ be gen erated a-priori ，個人理解：即“事先編輯好的”）geometry : 幾何尺寸el

16、ement : 單元comp onent: （地面運動的）分量drift （a ngle ）: 位移角uniaxial :of or relating to only one axis time series:，單軸的a set of data collected sequentially usually at fixedintervals of time時間序列argument :one of the independent variables upon whose value that of a function歡迎下載10depends ，自變量，參數nodal load : 節點荷載（

17、這個詞組讀起來有點繞口A _A ）flag : 標志變量（學過C 語言編程的同學應該知道！）discretizati on: 離散化offset : 偏移（量）iterati on : 迭代（法）SOE ： system of linear equations，線性方程系統Newton with Line Search Algorithm: 線性搜索路線牛頓算法（這個翻譯可能不準確）BandSPD : Banded Symmetric Positive Definitemap : 映射關于 OpenSEES 的學習資料：來自官方：1、OpenSees User（里面有詳細的幫助文檔）2、 Ex

18、ample Mannul( 官網提供的幫助手冊 )3、 OpenSees 官網提供的 Tcl 編程教程4、 網頁版用戶手冊 ( 09 年版 )歡迎下載115、 OpenSeesNavigator( Open SeesNavigator is a matlab in terface for Open Sees. It allows users to quickly create models, performan alysis, and look at the results. It runs on win dows mach in es.)6、 Basic Examples Manual( T

19、he objective of this primer is to provide new users of Open Sees (Ope n System for Earthquake EngineeringSimulation) familiar structural engineering examples as a convenient method for lear ning how to use thesoftware.)原創教程及其他：1、 轉 教程 OpenSEES 超簡單易懂的入門第一課2、 OpenSEES 最好的介紹( 這個講了一些數值模擬的本質，比較理論化。)3、 結構

20、藝術家 _劉金成的博客玩轉 opensees e.g.1玩轉 opensees e.g.2暨 sap2000 vs opensees（IV）4、（百度文庫） L 形鋼管混凝土柱抗震性能非線性有限元分析5、（豆?。?Ope nSees使用與教程（一個豆單，里面有5 篇文章。其中： OpenSees 這篇是節選自一篇重慶大學碩士論文中關于 OpenSees 的部分，個人感覺寫得很好。）歡迎下載126、 （中華鋼結構論壇）用過Ope nSees的前輩請進來幫幫我！（順便說一下，這個論壇話題討論質量很高，經常有高手出沒！）7、 廈門大學建筑與土木工程學院古泉副教授創辦的OpenSees 學習網站（以前

21、印象中廈大只有文科，瀏覽了這個網站后我再不敢這么想了 ）8、 推薦一個QQ 群： 61667191（Opensees 與地震工程 2），感興趣的話可以加入；里面都是 OpenSEES高手與愛好者，討論的基本都是學術方面的事情。9、dinoChen 的博客（這是陳學偉博士的個人網站，他還有個QQ 空間，兩個網站上都有非常豐富的優質原創資源！陳博士實乃青年才??！佩服！上面提到的QQ 群也是他創建的！）10 、 TCL/TK 編程實踐第四版 icelamp 的專欄一一CSDN 博客11 、 Tcl 簡介一一維基百科歡迎下載13最后，謹摘錄兩段高手的OpenSEES 的學習心得，與君共勉。感謝原作者!

22、ocean2000:“我的當初畢業論文也是用OS 做試驗仿真的，臺灣有一篇砌體結構實驗用OS 來仿真的，可以 google 之， os 有一些可以模擬的2D 單元。這個程序只要過一遍mannual ，使用一點不難，而且資料也很多了，它的論壇不錯，問題的討論很積極。要加新單元和新材料也不難，接口都給大家提供好了。其實這個軟件的一大優點是TCL/TK 很容易上手，對于計算過程可以加入自己的判斷和控制條件，所以可以做出很好的滯回曲線，還可以動態顯示曲線發展過程。非常難得的是在工作中居然看到單位的軟件有與ope nsees 的數據轉化接口?！眃in oche n1983:“學習 OPENSEES要求一

23、定的有限元知識及非線性理論,最好會編程 ，因為建模需要用編程的思想去簡化重復輸入，本人覺得 OPENSEES 值得大家好好學習 ，我學了半年 ，收獲很多。（兩段話均來自：用過OpenSees 的前輩請進來幫幫我！-中華鋼結構論壇）（2012 年 4 月 19 日 11:26:49 更新）原文中所謂的“關于這次作業具體的心得”的博文鏈接已更新；本打算待該博文發表后及時回來更新的，結果忘了。抱歉！歡迎下載14來源：顏冬啟全文鏈接12010【轉載】 OpenSEES 自學筆記（一）“博主按”：本文是我第一次用OpenSEES 做仿真分析作業（基于OpenSEES的方鋼管混凝土柱抗震性能分析）過程中點

24、滴記錄的自學筆記，發表出來既是和各位（尤其是Ope n. ? http:/163.fm/9qMUBJZQpenSecs 一一 OpenForEarthquakePacifcEngineeringR&s&ArchEngineering SimulAtionCenter 2*3*3J1999,24!MO The Recent sof t University of Ca1 ifornIA All Rights Re-seruerl(Co|arid Disc 1* imt r P httiJiZwwwheke lc, htm 1全文鏈接10歡迎下載15【轉載】 OpenSEES 自學筆記（一）“博主

25、按”：本文是我第一次用OpenSEES 做仿真分析作業（基于OpenSEES 的方鋼管混凝土柱抗震性能分析）過程中點滴記錄的自學筆記，發表出來既是和各位（尤其是OpenSEES初學者）交流，同時也算作個自我小結以備日后查閱。盡管我力求完美，但這些習得中仍然極有可能存在錯誤！請注意甄別！同時也衷心希望各位咼手不吝賜教！另外，由于時間倉促，本人又是初學OpenSEES ，所以文章內容上比較零散，見諒!初識 Open SEES我是在鋼筋混凝土結構非線性分析這門課上第一次聽說這個軟件的。老師說（均為個人理解，可能不是老師原話）這個軟件能夠用纖維單元做有限元分析，在模擬大型結構上比ANSYS 、SAP

26、等利用實體單元的有限元程序有優勢；經常用于抗震分析科研中；不是一個“設計型”軟件（如SAP 、PKPM 、橋博等）；還要求我們用它做兩個大作業。在 Silvia Mazzoni, Frank McKenna, Michael H. Scott, Gregory L. Fenves等人編寫的Open SEES的 Users Man ual (v2.0)開篇，是這樣回答What is Ope nSEES?這個問題的 :?An object -orie nted software framework for simulatio n applicati ons in earthquake engin

27、eeri ng using fin iteeleme nt methods. Open Sees is not a code.A com muni cati on mecha nism with in PEER for excha nging and buildi ng upon research accomplishme nts.歡迎下載16?As ope n -source software, it has the pote ntial for a com munity code forearthquake engin eeri ng.好吧，既然是專業軟件，那咱就在接下來的使用中逐漸熟悉吧

28、！軟件下載與安裝OpenSEES 和 Tcl 的下載頁面鏈接在OpenSEES 官網首頁左側的欄目里，點擊“Download ” 即可進入下載頁面（下載之前需要注冊（新用戶）或填寫電郵（已注冊用戶）。我的電腦用的是64 位的 Win7 （ 2012 年 5 月 23 日 11:44:48 更新： Win7 旗艦版 SP1 ），ActiveTcl.295402-win32-ix86-threaded安裝成功。安裝路徑按照官網說明手動作了修改（即將安裝路徑由默認的C:Tcl 改為 C:Program FilesTcl）。注意：必須以管理員身份運行ActiveTcl 安裝程序（在安裝

29、包上右擊，選擇“以管理員身份運行”），否則會安裝失?。g迎下載17? u#Open SEES的運行界面如下圖所示。EngpCeFiteF*F:X ) U FjOuenSE ES.O p erSees .exe 2-3,2erf the University oUp&nSeies ：System For* EambhqiRaJkePacific EFhcjuiEninwimRGWETh Ctpyr-isfht 1999,2000 The Regents A11 Bights Heserved (GopyrisihV and Disc La inter E http ；/www .haiNkOpe

30、nS&es _小技巧：可能由于Tel Editor（下文將介紹）是綠色軟件，系統默認并沒有把tel 文件和 TelEditor 關聯起來，而且一般也沒有建立tel 文件的其它關聯方式，所以如果直接雙擊tel 文歡迎下載18件不僅無法打開它，還會彈出錯誤提示對話框（提示無法識別該tel 文件頭幾行）！如果你想實現雙擊 tel 文件調用 Tel Editor 進行編輯的話，可以自行更改文件關聯。具體操作就是歡迎下載19在任意一個 tel 文件上右擊，選擇打開方式，然后通過“瀏覽”找到TclEditor.exe這個可執行文件（一般應該是在下），并勾上始終用該程序打開此類文件選項,確認。以下大致總結下

31、自行摸索的Open SEES一般編程規律、技巧。關于這次作業具體的心得在這篇博文里：OpenSEES自學筆記（二）（兩篇寫一起既亂且長。）Open SEES解題一般規律、技巧總結單位OpenSEES 中是可以用公制單位（ N,m ）的（而并不是像某些文章中說的“OpenSees 默認為英制單位”）。實際上我認為OpenSEES 中并沒有什么默認單位，只要編程者自己保持單位一致就行；這點類似于SAP2000 的風格。建模順序做事要講究順序， OpenSEES 建模亦如是：必須先定義材料才能離散截面（因為離散截面時要對所劃分的截面指定材料屬性）。與之類似的，必須先定義（離散）截面，才能定義非線性梁柱單元（因為定義非線性梁柱單元時要指定單元截面）。關于 BandSPD 求解方式歡迎下載20官網關于 BandSPD 方程形式的評價：This is a good choice for most small siz