基于连分式法的埋置基础动力刚度数值模型研究
发布时间：2022-02-22 19:24
核电、水电等重大工程的抗震专题极大的推进了地基-结构动力相互作用数值方法的研究。为了更加准确地模拟无限地基动刚度,本文建立了基于量纲转换的比例边界有限元法（SBFEM）基础动刚度数值求解改进模型;并将这一求解方法与有限元法相结合来求解近场区域形式较复杂的二维无限地基动刚度。随后,将该方法进一步应用于三维无限域动力刚度求解问题中,探讨了场地开挖对于核电场地动刚度的影响。最后,以某百万千瓦级核电厂房为研究对象,基于粘弹性边界模型探讨了场地开挖对于上部结构动力响应的影响。（1）无限地基动力刚度的求解是地基-结构动力相互作用分析中的重要环节,基于SBFEM的连分式法是近年来发展起来的求解此类问题的一种有效方法。但采用这种方法求解实际参数条件下的无限域地基动刚度,连分式中的各阶刚度、柔度阵元素值间的数量级存在较大差别,展开阶数较高时存在数值误差。针对这一问题提出先将真实场地参数转换成无量纲形式,基于转换后的参数计算动力刚度矩阵,再还原量纲。计算结果表明,采用这种求解方法可以有效降低误差,提高计算精度。（2）采用有限元来模拟近场土体,采用基于量纲转换的改进连分式来模拟无限域,从而建立了基于上述两种...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 地基-结构相互作用综述
1.2.1 地基-结构相互作用问题的基本概念
1.2.2 地基-结构相互作用研究的发展历程及分析方法
1.3 本文的主要工作
2.基于量纲转换的SBFEM基础动刚度连分式求解改进模型研究与应用
2.1 比例边界有限元方法(SBFEM)综述
2.1.1 SBFEM基本概念
2.1.2 基于加权余量法SBFEM控制方程的建立
2.1.3 频域动力刚度控制方程的建立
2.2 基于SBFEM的高阶透射边界模型
2.2.1 改进连分式公式推导
2.2.2 无限域动刚度求解模型与数值问题分析
2.2.3 量纲分析的引入
2.3 地基动刚度求解精度分析
2.4 参数影响分析与模型适用性研究
2.4.1 参数无量纲化的连分式求解结果分析
2.4.2 几何参数敏感性分析
2.4.3 地基材料参数影响分析
2.5 本章小结
3.近场复杂场地结构的动力刚度特性研究
3.1 地基动刚度求解精度分析
3.2 基础截面形式对地基动刚度求解的影响分析
3.3 材料参数影响分析
3.3.1 均质及带有斜向夹层的地基材料参数影响分析
3.3.2 近场局部区域质量密度改变对地基动刚度的影响分析
3.3.3 近场区域质量密度改变对地基动刚度的影响分析
3.3.4 横向各向同性二维半空间中地基动刚度求解
3.4 某一局部区域受到谐振作用下地表的动力响应
3.5 本章小结
4.基础埋置对核电厂房地震响应的影响分析
4.1 基于ASCE规范的集总参数场地模型
4.1.1 半无限场地动力模型
4.1.2 规范推荐的开挖场地模型
4.2 基于粘弹性边界的有限元近似地基模型
4.2.1 集中粘弹性人工边界场地模型
4.2.2 基于谐响应的集总参数场地动力模型
4.3 基础埋置对核电厂场地动刚度的影响
4.4 基础埋置对核电厂房地震响应的影响
4.4.1 核反应度厂房集中质量模型
4.4.2 粘弹边界场地模型的地震动输入方法
4.4.3 Newmark-β法求解基本方程
4.4.4 算例分析
4.5 本章小结
5.总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年全国核电运行情况[J]. 电器工业. 2017(03)
[2]我国核电战略性新兴产业“十二五”培育与中长期发展展望[J]. 郭晴,苏罡. 中国工程科学. 2016(04)
[3]德国高温气冷堆核电技术发展情况及相关政策[J]. 王敬华. 全球科技经济瞭望. 2015(06)
[4]试论日本的核电技术发展——福岛核事故与日本核电发展路径缺陷[J]. 冯昭奎. 日本学刊. 2014(04)
[5]三维黏弹性静-动力统一人工边界[J]. 刘晶波,李彬. 中国科学E辑:工程科学 材料科学. 2005(09)
[6]核反应堆厂房结构楼层反应谱的敏感性分析[J]. 李忠献,李忠诚,沈望霞. 核动力工程. 2005(01)
[7]结构-地基动力相互作用问题分析的一种直接方法[J]. 刘晶波,吕彦东. 土木工程学报. 1998(03)
博士论文
[1]等几何分析方法和比例边界等几何分析方法的研究及其工程应用[D]. 张勇.大连理工大学 2013
本文编号：3640077
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 地基-结构相互作用综述
1.2.1 地基-结构相互作用问题的基本概念
1.2.2 地基-结构相互作用研究的发展历程及分析方法
1.3 本文的主要工作
2.基于量纲转换的SBFEM基础动刚度连分式求解改进模型研究与应用
2.1 比例边界有限元方法(SBFEM)综述
2.1.1 SBFEM基本概念
2.1.2 基于加权余量法SBFEM控制方程的建立
2.1.3 频域动力刚度控制方程的建立
2.2 基于SBFEM的高阶透射边界模型
2.2.1 改进连分式公式推导
2.2.2 无限域动刚度求解模型与数值问题分析
2.2.3 量纲分析的引入
2.3 地基动刚度求解精度分析
2.4 参数影响分析与模型适用性研究
2.4.1 参数无量纲化的连分式求解结果分析
2.4.2 几何参数敏感性分析
2.4.3 地基材料参数影响分析
2.5 本章小结
3.近场复杂场地结构的动力刚度特性研究
3.1 地基动刚度求解精度分析
3.2 基础截面形式对地基动刚度求解的影响分析
3.3 材料参数影响分析
3.3.1 均质及带有斜向夹层的地基材料参数影响分析
3.3.2 近场局部区域质量密度改变对地基动刚度的影响分析
3.3.3 近场区域质量密度改变对地基动刚度的影响分析
3.3.4 横向各向同性二维半空间中地基动刚度求解
3.4 某一局部区域受到谐振作用下地表的动力响应
3.5 本章小结
4.基础埋置对核电厂房地震响应的影响分析
4.1 基于ASCE规范的集总参数场地模型
4.1.1 半无限场地动力模型
4.1.2 规范推荐的开挖场地模型
4.2 基于粘弹性边界的有限元近似地基模型
4.2.1 集中粘弹性人工边界场地模型
4.2.2 基于谐响应的集总参数场地动力模型
4.3 基础埋置对核电厂场地动刚度的影响
4.4 基础埋置对核电厂房地震响应的影响
4.4.1 核反应度厂房集中质量模型
4.4.2 粘弹边界场地模型的地震动输入方法
4.4.3 Newmark-β法求解基本方程
4.4.4 算例分析
4.5 本章小结
5.总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年全国核电运行情况[J]. 电器工业. 2017(03)
[2]我国核电战略性新兴产业“十二五”培育与中长期发展展望[J]. 郭晴,苏罡. 中国工程科学. 2016(04)
[3]德国高温气冷堆核电技术发展情况及相关政策[J]. 王敬华. 全球科技经济瞭望. 2015(06)
[4]试论日本的核电技术发展——福岛核事故与日本核电发展路径缺陷[J]. 冯昭奎. 日本学刊. 2014(04)
[5]三维黏弹性静-动力统一人工边界[J]. 刘晶波,李彬. 中国科学E辑:工程科学 材料科学. 2005(09)
[6]核反应堆厂房结构楼层反应谱的敏感性分析[J]. 李忠献,李忠诚,沈望霞. 核动力工程. 2005(01)
[7]结构-地基动力相互作用问题分析的一种直接方法[J]. 刘晶波,吕彦东. 土木工程学报. 1998(03)
博士论文
[1]等几何分析方法和比例边界等几何分析方法的研究及其工程应用[D]. 张勇.大连理工大学 2013
本文编号：3640077
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3640077.html
