检索结果-内蒙古大学图书馆

武汉大学学报（工学版） 2011年第6期44卷 735-739页

作者：陈震徐远杰华北水利水电学院土木与交通学院河南郑州450011 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

在地震激励作用下,当地基为无限介质时能量将逸散到无穷远处而耗散.目前广泛采用的无质量固定边界模型引入了不真实的反射地震波,无法模拟地震波的真实传播过程.基于波动理论采用粘弹性人工边界模拟地震波内源波动的远域能量逸散效应,... 详细信息

在地震激励作用下,当地基为无限介质时能量将逸散到无穷远处而耗散.目前广泛采用的无质量固定边界模型引入了不真实的反射地震波,无法模拟地震波的真实传播过程.基于波动理论采用粘弹性人工边界模拟地震波内源波动的远域能量逸散效应,并将计算结果与固定边界模型进行比较.计算结果表明粘弹性人工边界削弱了固定边界引起的荷载放大效应,能更真实模拟地震波的传播过程.研究结果对抗震动力分析中边界条件的选取具有一定的参考意义.

关键词：结构-地基动力相互作用波动理论固定边界粘弹性人工边界内源波动

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固体-液固两相饱和介质耦合动力有限元分析

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人民黄河 2012年第4期34卷 138-139,142页

作者：陈震赵顺波华北水利水电学院土木与交通学院河南郑州450011

基于固体介质和液固两相饱和介质动力学方程,采用有限元方法模拟脉冲荷载作用下介质耦合对结构动力响应的影响,并采用黏弹性人工边界模拟地震波的远域能量逸散效应。计算结果表明:介质耦合对地震波的传播有一定的影响;黏弹性人工边界可... 详细信息

基于固体介质和液固两相饱和介质动力学方程,采用有限元方法模拟脉冲荷载作用下介质耦合对结构动力响应的影响,并采用黏弹性人工边界模拟地震波的远域能量逸散效应。计算结果表明:介质耦合对地震波的传播有一定的影响;黏弹性人工边界可以削弱地震波在固定边界处产生的反射现象,较固定边界计算结果更符合实际情况。

关键词：固体介质液固两相饱和介质结构-地基动力相互作用黏弹性人工边界有限元分析

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核电软基厂址地震响应分析与影响研究

核电软基厂址地震响应分析与影响研究

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作者：迟恒大连理工大学

学位级别：硕士

考虑土体非线性动力特征,开展层状土场地条件下核电厂自由场的地震响应分析,是确定内陆非岩基厂址条件下核电厂房抗震设计地震动输入的重要途径。目前工程界自由场地的动力分析主要以一维频域法为主,这与三维的结构-地基动力相互作用分... 详细信息

考虑土体非线性动力特征,开展层状土场地条件下核电厂自由场的地震响应分析,是确定内陆非岩基厂址条件下核电厂房抗震设计地震动输入的重要途径。目前工程界自由场地的动力分析主要以一维频域法为主,这与三维的结构-地基动力相互作用分析模型之间存在一定衔接问题。体现于一维频域模型和三维时域自由场地动力分析模型结构间存在一定差异,原频域模型在位移频谱获得和加速度时程响应信号导出问题上存在一定的应用困难。本文对比分析了几种软土场址的时、频域模型,提出了以加速度传递函数形式来表征的频域分析的方法。并将其与原频域方法及时域的方法的分析结果进行了对比。在地震响应分析中,土层竖向振动通常被忽略。然而一系列的研究表明,地层竖向放大响应不同于水平向。因此单一使用一维频域计算而忽略竖向与另一水平向的地震加载,将会导致较大真实响应分析误差。构建三维频域分析模型,通过采用三维单元应力状态计算,考虑另一水平向及竖向振动对场地自由场响应的影响,测试竖向与水平向振动的联系,并实验出明显不同的振动特性。为此进行了层状土基三向频域影响因素分析,其中三向加载地震动的强度,层状土基的水位线浮动和三向地震动的加载方式对场地土层的地震响应影响较大。通过对以上影响因素的研究,使之适用于核电工程结构抗震设计与数值分析。场地土层震陷是导致其上建筑物破坏的主要原因之一。软化模量法认为地震作用使土体内部损伤,模量降低,在自重等外荷载作用下会引起的附加沉陷即震陷。采用软化模量法计算了某五层地基的地震震陷,计算结果合理可靠。

关键词：等价线性法结构-地基动力相互作用频域传递函数时域数值分析震陷

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动力相互作用的阻尼溶剂抽取算法研究

动力相互作用的阻尼溶剂抽取算法研究

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作者：马秀平大连理工大学

学位级别：硕士

在大型建筑物的地震响应分析中,结构与半无限地基间的动力相互作用始终是一个重要的研究领域。对于相互作用的研究,时域数值分析适宜考虑结果破坏阶段的系统非线性力学特征,并能提供结构与地基的瞬时响应,较频域算法结果更具信息完备的... 详细信息

在大型建筑物的地震响应分析中,结构与半无限地基间的动力相互作用始终是一个重要的研究领域。对于相互作用的研究,时域数值分析适宜考虑结果破坏阶段的系统非线性力学特征,并能提供结构与地基的瞬时响应,较频域算法结果更具信息完备的特点;其次,子结构分析模式便于单独分析结构与地基两个组成因素的动力特征,分别建立相应的动力计算模型,与直接法需要将结构与地基一体化并建立形式复杂的系统运动方程相比,大大简化了建立系统动力计算模型的复杂度和求解难度。因此,时域子结构数值求解算法是动力相互作用分析研究的一个重要发展方向。以动力相互作用时域子结构数值分析的具体实现为目的,本文基于阻尼溶剂抽取方法(DSEM),在有限元框架内,从阻尼溶剂抽取法的理论公式实现,地震波输入方式的建立,时域数值实现的分区异步长算法求解,到将阻尼溶剂抽取法延伸应用到结构-库水的动力相互作用系统动力响应分析等方面,开展了一系列研究工作: 1.基础理论的阐述:从模拟无限域辐射阻尼效应的基本原理出发,推导了逐步积分格式的阻尼溶剂抽取方法的时域实现算法,它描述了地基在结构-地基交界面处位置力与变位之间的关系,此时域算法避免了时程分析中普遍存在的复杂卷积分的求解问题,从而为动力相互作用的时域数值分析带来了方便。同时,在算法实现过程中,又找到了一种更加简便的显式积分算法——预报-校正方法,该方法在一定程度上可以使得计算满足工程需要的收敛性及精度要求,且计算程序简单。 2.在无限地基动力相互作用时域分析中,地震动总是采用边界位移输入的方式。但目前还是加速度信息比较丰富且可靠,位移往往是采用积分的办法从加速度积分得到的,这不仅导致丢失地震动中的一些频率信息,而且有时会产生结构位移反映的漂移现象。实际上,工程界更习惯于采用加速度输入的地震响应分析。这样,在仅输入加速度基础上推导出了阻尼溶剂抽取法逐步积分格式的时域实现公式,便于程序的实现及单独考虑结构非线性力学特性,为动力相互作用问题的时域求解开辟了一条新的道路。 3.结构-地基动力相互作用数值分析,从其实现的细节上主要可以分为两部分:地基在与结构交界面位置处动力相互作用力的逐步积分形式实现,及基于子结构模式的结构部分的时域数值求解过程。因而,在结构-地基相互作用的整个求解过程中,如何比较合理的选择数值计算方法显得比较重要。在求解地基交界面处作用力的时域计算过程中,采用预报-校正显式积分算法可以较好的满足工程计算的收敛性及精度要求,且能简化程序上实现的难度,较其他算法更适合于大规模工程问题的求解,但要求积分步长取得尽量小。对于结构部分的动力响应求解,可采用无条件稳定的隐式积分算法,此时

关键词：结构-地基动力相互作用阻尼溶剂抽取法时域数值算法动刚度地震波预报-校正数值算法分区异步长结构-库水动力相互作用位移有限元格式

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地震作用下起伏场地的坝—基动力相互作用八叉树分析模型与应用

地震作用下起伏场地的坝—基动力相互作用八叉树分析模型与应用

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作者：李诗意大连理工大学

学位级别：硕士

结构-地基动力相互作用分析是水工、核电等多个领域的研究热点,随着研究的逐渐深入,对相互作用方法和模型的研究逐渐趋于精细化。除了不断细化的研究方法外,复杂场地特征的精细模拟对结构响应具有重要影响,当前地基模型研究主要集中在... 详细信息

结构-地基动力相互作用分析是水工、核电等多个领域的研究热点,随着研究的逐渐深入,对相互作用方法和模型的研究逐渐趋于精细化。除了不断细化的研究方法外,复杂场地特征的精细模拟对结构响应具有重要影响,当前地基模型研究主要集中在近场地基的精细刻画上,不同于自由场地的近场形态特征如地表的天然起伏、基坑开挖、人工换填和地基处理等会引起波的散射和衍射,从而对结构动力响应产生重要影响。由于起伏场地模型建模和剖分的复杂性,传统分析过程通常采用简化后的场地模型,或者为了保持场地特征采用四面体单元进行剖分,从而造成求解精度的降低,因此,亟需寻找一个能够对复杂场地进行动力相互作用分析的方法。在结构-地基动力相互作用领域,建立精细化模型主要有以下困难:起伏场地模型的建立及网格划分、力学分析模型的选择、地基和结构的网格模型连接、地基无限域的模拟、合适的求解平台等。基于以上讨论,本文提出了一个完整的基于场地地形的快速建模和八叉树网格自动剖分的动力相互作用分析方法,并通过数值算例分析验证了该方法的可行性,主要研究内容如下:(1)提出了基于Google地图和CAD等高线图的快速建模方法,实现地图或图纸到三维STL模型的转化,并研究了与起伏场地STL模型相适应的八叉树网格自动剖分方法,只需设置控制参数即可自动完成剖分过程。(2)通过编写计算程序,实现了上述八叉树网格模型到比例边界有限元多面体单元模型的转换,分析八叉树网格模型的拓扑结构信息,提取节点、单元、面和相似中心信息,完成SBFEM单元计算模型的构造,解决了计算模型中存在奇异单元的问题。并设置粘弹边界模拟地基无限域,通过提取完整的边界面信息,计算粘弹边界的脚本文件。通过悬臂梁、自由场地和起伏场地的求解,验证了地震动输入的合理性和程序的正确性。(3)通过选取坝体和地基接触面,设置地基接触面的蒙层单元,采用ABAQUS中面-面接触的方式,完成了有限元坝体和比例边界有限元地基的组合。并在UEL用户单元子程序实现SBFEM单元的基础上,在ABAQUS平台完成了结构-地基动力相互作用分析,最后通过后处理完成了SBFEM模型的结果响应可视化。(4)对实际工程算例进行动力相互作用分析,验证了上述坝体和地基组合方法的正确性,并表明了整个研究方法的可行性。通过对简化场地和起伏场地两种模型的动力相互作用分析,研究了场地特征对结构动力响应的影响。结果表明,起伏场地模型会增大结构的应力和加速度响应,引起顺河向位移峰值的增大和极值点位置的变化。

关键词：结构-地基动力相互作用起伏场地快速建模八叉树网格比例边界有限元单元

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