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大型通用有限元分析软件ANSYS中的随机振动PSD分析会自动忽略非线性影响，然而对于大跨度结构，即使假定在地震作用下杆件不进入塑性状态，其几何非线性仍有可能较为明显。为解决ANSYS中的PSD分析几何非线性问题，本文提出了用Matrix27矩阵单元代替传统的Link8三维杆单元，在验证了使用Matrix27单元所建立模型正确的前提下，利用本文提出的几何非线性PSD分析方法分析了一正方四角锥网架结构的地震响应，对比分析了传统基于Link8模型的随机振动PSD法和几何非线性PSD法间的响应差异。结果表明，本文提出几何非线性PSD法得到的节点位移响应和杆件内力响应均大于Link8模型随机振动PSD，并根据分析结果分别提出了计算位移响应和计算内力响应时频率间隔△fre的建议取值。