台地地形地震放大效应的有限元分析

发布时间：2024-04-08 19:16

　　我国是一个多山之国,研究山体地形对地震动的影响规律有助于更加准确地估算山地结构物的地震作用,有利于山地建筑的防震减灾,对山地建筑的建设具有重要意义。本文首先对半无限域波动问题中的粘弹性人工边界做了基础理论分析和有限元模型的验证,确定了有限元分析方法的可行性。然后将山体地形简化成多个单台地模型和多台地模型,模型采用材料密度为2500kg/m³、弹性模量为6.25×10⁹N/m²的岩性介质,经模拟得到台地模型各监测点处的加速度反应谱,并将其与同一水平面的平地模型加速度反应谱进行对比,研究各监测点处的水平地震动响应规律,最终给出了水平地震作用放大系数的取值。研究结果表明:(1)在半无限域地基地震波的模拟中,隐式分析法和显式分析法具有相同的计算精度,但显式分析法的计算效率远高于隐式分析法。(2)网格尺寸过大会抑制高频率地震波的有效传播,网格尺寸值建议不要超过地震波最小波长的十分之一。(3)台地顶部的地震波有明显的放大。对于10m⁸00m台高的单台地地形,台地顶部的水平地震动放大系数随台地高度的增加呈现先增大...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1地基模型

兰州大学硕士论文台地地形对地震放大效应的有限元分析8第二章人工边界条件的选择2.1引言在实际的地震过程中，地基介质是无限远的，当地震波从震源发出，传至地球表面后，会在地球表面发生反射，之后重新传回地底。但在有限元模拟中不可能建立无限远的地基模型，因此，学者们往往人为截取有限部分的....

图2-2波源问题

兰州大学硕士论文台地地形对地震放大效应的有限元分析11以S波为例，对于沿r方向传播的S波，根据边界处的应力条件可得：(,)==2=2(+)=2(1√2√+1√2√)=22+2（2-5）其中τ为剪应力，G为介质的剪切模量，γ为剪应变，ρ为介质密度，为剪切波速。对于S波，同理可得(,....

图2-3散射问题

兰州大学硕士论文台地地形对地震放大效应的有限元分析12图2-3散射问题对于散射问题，仅由外部向研究区域内入射的地震波即外行波，而没有内行波，因此边界处的应力条件与式（2-5）和（2-6）相同(,)==22+2（2-9）(,)==22+2（2-10）由此可见，对于散射问题，不仅需要....

图2-4集中粘弹性人工边界

兰州大学硕士论文台地地形对地震放大效应的有限元分析12图2-3散射问题对于散射问题，仅由外部向研究区域内入射的地震波即外行波，而没有内行波，因此边界处的应力条件与式（2-5）和（2-6）相同(,)==22+2（2-9）(,)==22+2（2-10）由此可见，对于散射问题，不仅需要....

本文编号：3948682