第一个OpenSees脚本¶
接下来我们将用Opensees帮助文档中给的一个简单例子来说明OpenSees的使用。 该例子是一个线弹性平面桁架静力分析，你可以在帮助文档中看到它，查看原网页请点击 此处 。
接下来我们将分为建立模型、创建分析、输出设定、运行四部分来做解释。
建立模型¶
在这一步里，我们要建立结构的模型，包括模型说明、创建节点与约束、定义材料、划分单元和施加荷载等。
1.清空数据库与模型说明
# units: kip, in 单位
wipe # 清除程序之前输入的数据
model BasicBuilder -ndm 2 -ndf 2 #维数2，自由度2
Opensees中的注释以 # 开头，程序默认不执行该语句。注释语句作用是增强程序的可读性
在分析程序之前，需要确定结构的自由度规定。 model BasicBuilder 用于规定结构的维数和自由度数。
-ndm后填写维数，-ndf后填写自由度数（不要忘记“-”符号）。这里由于是分析二维平面桁架，每个节点只有两个自由度（即平动自由度）
2.创建节点:
node 1 0.0 0.0 # 输入4个节点坐标
node 2 144.0 0.0
node 3 168.0 0.0
node 4 72.0 96.0
命令中 #node 为定义节点命令，帮助文档中该命令参数如下:
node $nodeTag (ndm $coords) <-mass (ndf $massValues)>
即：node 节点编号 节点坐标 <-mass 每个自由度上的节点质量（最多6个,与上条命令输入的结构自由度对应）> 由于是平面二维静力分析，不需要定义节点质量
3.创建约束:
fix 1 1 1 # 约束xy两方向的位移
fix 2 1 1
fix 3 1 1
命令中 fix 为定义节点约束命令，帮助文档中该命令参数如下:
fix $nodeTag (ndf $constrValues)
即： fix 节点编号 1号自由度的约束值 2号自由度的约束值 ... 6号自由度的约束值 约束值可选为0，即无约束，或者1，即完全约束。
4.创建材料:
uniaxialMaterial Elastic 1 3000 # 单轴完全弹性材料，定义为材料1，弹性模量为3000kip/(in*in)
命令中 uniaxialMaterial 用以创建一个单轴材料属性，可以表示单轴应力-应变或者力-位移关系。
帮助文档中该命令参数如下:
uniaxialMaterial matType? matTag? arg1? ...
即：uniaxialMaterial 材料种类 材料编号 参数1 参数2... Opensees提供了丰富的 材料库 ，随着材料种类选择不同，材料号后面的参数个数也不同，具体见 材料库 。
5.划分单元:
element Truss 1 1 4 10.0 1 #单元类型为桁架 单元编号1 起始节点编号1 终止节点编号4 横截面积 材料编号
element Truss 2 2 4 5.0 1
element Truss 3 3 4 5.0 1
命令中 element 用以定义节点形成的单元
帮助文档中该命令参数如下：element eleType? arg1? ...
即：element 单元类型 单元编号 参数1 参数2...
Opensees提供了丰富的 单元库 ，随着单元种类选择不同，单元编号后面的参数个数也不同，具体见 单元库 。
6.施加荷载:
timeSeries Linear 1 #线性加载方式，斜率为1。即当time=0时，荷载为0，time=1.0时，荷载达到设定值
pattern Plain 1 1 {
load 4 100 -50 #在4节点上施加节点荷载向右100kip，向下50kip。
}
命令中， timeSeries 用于定义荷载的施加方式。随着分析步的进行（time的增大），荷载的变化情况。
帮助文档中该命令的参数如下:
timeSeries Linear $tag <-factor $cFactor>
即：timeSeries 加载类型 参数。上文中的Linear可以改为constant或者rectangular分别代表常荷载，突加荷载等。 具体见帮助文档 timeSeries 。
每一个 timeSeries 命令都对应一个 pattern 命令， pattern 与 timeseries 的关系如下图所示。
pattern 用于定义荷载的类型工况。
帮助文档中该命令的参数如下:
pattern patternType? arg1? ...
即：pattern 荷载类型 参数... 工况类型主要有静力荷载、均匀激励荷载（如地震加速度），多种激励荷载等。静力荷载包含了静力分析中所有可能遇到的荷载类型。 静力荷载工况下的参数如下:
pattern Plain $patternTag $tsTag <-fact $cFactor> { load... eleLoad... sp... ... }
即： pattern 荷载模式编号 timeSeries编号 节点荷载 单元荷载 面荷载 ...
创建分析¶
在这一步里，我们要设定分析的参数，包括选择求解方式、迭代算法、约束、分析类型、荷载增量步等。这一部分建议直接参看帮助文档相应内容寻找适合自己的参数。:
system BandSPD
numberer RCM
constraints Plain #采用乘大数法处理边界条件
algorithm Linear #迭代算法采用线性法，一般用于处理弹性结果
analysis Static #结构计算为静力分析
命令 system 用于定义线性求解器的特性从而选择合适的方程矩阵带宽处理方法。例如刚度矩阵具有带状（banded）、对称（symmetric）、正定（positive definite）特点，那么可以采用BandSPD，从而减少占用内存，提高求解效率。
帮助文档中该命令的参数如下:
system systemType? arg1? ...
即：system 求解器类型 参数... 具体的线性求解器类型和参数可以参看帮助文档关于 system 命令的解释。
numberer 用于定义节点自由度与有限元方程的映射关系。这里比较复杂，以后还会介绍。
一般结构采用plain，即按照输入节点的顺序编号，最直接。
对于此例桁架只有轴力一个分量，刚度矩阵稀疏，采用 RCM 方式可以减少稀疏矩阵带宽，提高计算效率。
帮助文档中该命令的参数如下:
numberer numbererType? arg1? ...
即：numberer 编号器类型 参数... 具体的编号器类型和参数可以参看帮助文档关于 numberer 命令的解释。
constraints 用于定义边界条件的处理方式，一般处理方式为乘大数法。
帮助文档中该命令的参数如下:
constraints constraintType? arg1? ...
即：constraints 边界处理方式 参数... 其他处理方式和参数可以参看帮助文档关于 constraints 命令的解释。
algorithm 用于定义迭代算法。
帮助文档中该命令的参数如下:
algorithm algorithmType? arg1? ...
即：algorithm 边界处理方式 参数... 对于不同类型的问题，选择合适的迭代算法很重要。尤其对于较复杂结构，合适的算法可以提高求解效率或避免陷入局部极值。 求解算法和参数可以参看帮助文档关于 algorithm 命令的解释。
analysis 用于定义分析类型。
帮助文档中该命令的参数如下:
analysis analysisType?
即：analysis 分析类型 Opensees中分析类型有三种。静力分析、等步长瞬态分析、变步长瞬态分析。静力学问题，使用静力分析；在动力学问题中，结构频率不变的情况下，往往可以使用等步长瞬态分析，步长小于其增量即可捕捉到比较准确光滑的荷载—位移关系，步长选取太大可能会漏掉一些状态。关于步长的选取和变步长瞬态分析，以后再讲。
输出设定¶
在开始运行前，要提前设定好需要输出的内容，以获得我们需要的结果。:
recorder Node -file example.out -time -node 4 -dof 1 2 disp #记录加载点的水平和竖直位移
recorder Element -file eleGlobal.out -time -ele 1 2 3 forces #记录1、2和3号单元整体坐标下的轴力
recorder Element -file eleLocal.out -time -ele 1 2 3 basicForces #记录1、2和3号单元局部坐标下的轴力
命令 recorder 用于设定输出数据，这是非常重要且参数很多的一个命令。
帮助文档中该命令的参数如下:
recorder recorderType? arg1? ...
即： recorder 记录类型 参数...
记录类型包括节点（node）、单元（element）等，还可以将节点或单元的结果绘图显示。
这里介绍一下 recorder node 后的参数意义。该命令参数完整如下:
recorder Node <-file $fileName> <-xml $fileName> <-binary $fileName> <-tcp $inetAddress $port> <-precision $nSD> <-timeSeries $tsTag> <-time> <-dT $deltaT> <-closeOnWrite> <-node $node1 $node2 ...> <-nodeRange $startNode $endNode> <-region $regionTag> -dof ($dof1 $dof2 ...) $respType'
< > 中的参数，往往不是必须填写，只有在输入 - 后的内容时，才会引用。如编辑 -file 则引用 <-file $fileName> 内容，并填写 $fileNmme ，$后面的内容是自定义内容，可以根据自己的需要进行修改。
将常用参数列出，其他请参看帮助文档关于 recorder 命令的解释。
<-file $fileName>设定输出文本文件名（带后缀）-xml、-binary为不同文件类型<-time>记录分析时间，一般静力加载采用线性加载方式，随着时间增大将荷载加到目标值。注意这里的时间不是一个绝对量（如计算时间），而是相对量（如以0表示分析开始，1表示荷载施加完毕）。<-node $node1 $node2 ...>选择输出的节点号<-dof ($dof1 $dof2 ...)>输出节点的自由度<$respType>设定输出值。可选量为位移、速度、加速度等。