单元类型对地下结构横向抗震分析方法精度影响的研究

发布时间：2021-09-22 12:49

　　地下结构横向抗震分析方法常用的有反应位移法、反应加速度法、时程法,从理论方程上看不出3种方法的精度会随模拟地下结构的有限元单元类型不同而变化.为简化说明,特设定一根悬臂梁,通过对比分析悬臂梁周期和梁端位移来讨论不同单元模拟时带来的误差.另外设定不同场地条件、不同埋深的矩形地下结构,采用梁单元或平面单元模拟地下结构,使用反应加速度法、反应位移法、修正反应位移法和时程法计算地下结构的结构内力,评价采用不同单元类型带来的精度变化.结果表明:地下结构采用梁单元或平面单元模拟均可,但梁单元模拟时,需要注意梁单元位置及其与土体单元的连接;若以时程法为基准,反应位移法精度低于反应加速度法和修正反应位移法,反应加速度法和修正反应位移法有类似精度,但反应加速度法比其余两种方法易于操作. 

【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020,28(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

土-结构相互作用模型

反应加速度法模型

反应位移法理论方程左边表示结构反应;方程右边第一项表示土层相对位移引起的等效作用力，第二项表示自由场在交界面上产生的反应;第三项和第四项分别表示结构惯性力与结构阻尼力，同时拟静力分析法中的阻尼力可忽略不计．反应位移法中地基弹簧的模拟所造成的计算误差偏大，所以为了舍弃这种弹簧—梁模型，刘晶波等[10]采用如图3(b)所示的修正模型．该方法采用土-结构相互作用的动力模型，具体做法是去除地下结构在自由场中的模型，并在地下结构所在位置处施加相对位移，计算地下结构处的节点反力，此时节点反力为土层相对位移引起的等效荷载．结构周围剪应力和结构的惯性力与反应位移法完全相同．

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3403788