土-结构动力相互作用分析中基于内部子结构的地震波动输入方法

作     者：刘晶波 宝鑫 谭辉 王东洋 李述涛 Liu Jingbo;Bao Xin;Tan Hui;Wang Dongyang;Li Shutao

作者机构：清华大学北京100084 中国铁道科学研究院北京100081 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2020年第53卷第8期

页      面：87-96页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51878384,U1839201) 国家重点研发计划(2018YFC1504305) 

主　　题：地震波动输入 土-结构动力相互作用 内部子结构 人工边界 等效输入地震荷载 

摘      要：合理有效的地震波动输入是进行土-结构动力相互作用分析的关键环节,文章基于波动法理论,提出一种新的基于内部子结构的地震波动输入方法。新方法中等效输入地震荷载由计算模型内部截取的子结构的动力分析直接获得,从而使地震波的外源输入问题转化为内源波动问题。与波动法和基于人工边界子结构的地震波动输入方法相比,内部子结构法有效提高等效输入地震荷载求解和地震波动输入的效率;同时在地震波动输入的过程中避免人工边界的参与,从而彻底摆脱以往地震波动输入方法对于人工边界条件的限制,因此该方法更具普适性。文章详细介绍了基于内部子结构的地震波动输入方法在土-结构动力反应分析中的实现方法,并通过地震波斜入射下的自由场算例与土-结构动力相互作用算例,验证新方法的有效性。