近场数值波动分析中地震波输入的一种简化方法

发布时间：2018-02-15 06:31

  本文关键词： 波动输入 地下结构 黏弹性人工边界 时域显式有限元　出处：《振动与冲击》2015年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：在显式有限元方法结合黏弹性人工边界的时域波动方法的基础上,建立了地震波垂直输入时的一种简化输入方法。将近场有限元模型沿高度方向进行分层,将地震动的入射运动转化为作用于人工边界底面及分层后每层侧面上的均布力,以实现地震动的输入。与以等效节点力的方式实现的地震动输入相比,施加均布力的方式简化了地震波输入的前处理工作,且又能保证与等效节点力方式相同的精度。自由场数值算例表明:当该方法中的分层高度与波动有限元网格离散要求的最大尺寸相等时,该方法与等效节点力方法具有相同的精度;当局部区域按网格离散要求的最大尺寸进行分层而在其它区域放大分层高度时,局部区域上的近场波动响应仍可保证具有相当高的精度。另外,某隧道结构地震响应算例的计算结果同样说明了该方法的有效性。
[Abstract]:On the basis of explicit finite element method combined with time-domain wave method of viscoelastic artificial boundary, a simplified input method for vertical seismic wave input is established. The near-field finite element model is stratified along the height direction. The incident motion of the ground motion is transformed into the uniform force acting on the bottom of the artificial boundary and on the side of each layer after stratification, so as to realize the input of the ground motion. The method of applying uniform force simplifies the pre-processing of seismic wave input. The numerical example of free field shows that the layered height of the method is equal to the maximum size required by the wave finite element mesh discretization. This method has the same accuracy as the equivalent nodal force method, when the local area is stratified according to the maximum size required by grid discretization and the stratification height is magnified in other regions, The near field wave response in the local region can still be guaranteed to have a high accuracy. In addition, the numerical results of the seismic response of a tunnel structure also demonstrate the effectiveness of the method.
【作者单位】： 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51008170) 973计划项目(2011CB013600) 北京市科技新星计划项目(2011017)
【分类号】：TU435

【参考文献】

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本文编号：1512644