基于ABAQUS的场地地震反应分析
本文关键词: 场地 地震反应分析 ABAQUS软件 边界开发 等效线性化 出处:《防灾科技学院》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:目前,等效线性化方法是场地地震反应分析的主要方法,但大量的研究表明该方法存在不足并有进一步改进的空间,例如,个别离散点计算失效、计算软土时结果异常、地震动较大时计算结果不尽合理、存在死循环现象等。ABAQUS软件是一种功能强大的通用有限元软件,不仅能够处理复杂的边界条件问题,还能较好地处理非线性问题,从而为合理估计设计地震动参数提供了有力的工具。本文主要探索将ABAQUS软件用于场地地震反应分析,并在边界条件开发的基础上,采用ABAQUS软件进行了特定场地地震反应分析计算,重点分析了场地地震动参数的变化特征,并将分析结果与一维等效线性化程序RSLEIBM计算结果和强震记录进行对比,检验了ABAQUS软件用于场地地震反应分析的可靠性,得到了一些有意义的结论。本文主要完成了如下几方面的工作:1、简要总结和评述了场地地震反应计算方法的研究现状简要阐述了场地地震反应分析的发展过程,并从基岩地震动的确定、土动力本构模型、人工边界条件和数值方法等方面对目前的场地地震反应理论计算方法进行了较为详细的总结。2、讨论了ABAQUS有限元分析中的若干问题本文简要介绍了有限元方法的原理、分析步骤以及ABAQUS有限元软件,对比分析了ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的特点及适用范围;介绍了ABAQUS软件中常用的弹塑性本构模型,分析了其特点及适用范围;实现了ABAQUS软件中粘性边界及粘弹性边界的施加并验证了ABAQUS软件中施加的粘性边界和粘弹性边界的有效性。本文还探讨了现行有限元网格划分方法对波动数值模拟的影响。3、检验了应用ABAQUS软件开展场地地震反应分析的适用性和可靠性分别利用唐山响V!台阵3号测井及日本KiK-net台阵的资料,检验了应用ABAQUS软件进行场地地震反应分析的适用性和可靠性。本文选取了实际基岩地震记录作为输入地震动,分别采用ABAQUS软件及RSLEIBM等效线性化程序进行场地地震反应分析,并将各计算结果与实际地震记录进行对比。对比结果表明,经过二次开发的ABAQUS软件应用于场地地震反应是可行的。
[Abstract]:At present, the equivalent linearization method is the main method of site seismic response analysis, but a large number of studies show that the method has shortcomings and further improvement, for example, the calculation failure of individual discrete points. Abaqus software is a powerful universal finite element software. It can not only deal with complex boundary conditions, but also deal with nonlinear problems. Therefore, it provides a powerful tool for reasonably estimating the design parameters of ground motion. This paper mainly explores the application of ABAQUS software to site seismic response analysis, and based on the development of boundary conditions. The seismic response analysis and calculation of a particular site are carried out by using ABAQUS software, and the variation characteristics of ground motion parameters are analyzed emphatically. The results are compared with the results of one-dimensional equivalent linearization program RSLEIBM and strong earthquake records, and the reliability of ABAQUS software for site seismic response analysis is tested. Some meaningful conclusions are obtained. In this paper, the following work has been done: 1. This paper briefly summarizes and reviews the research status of site seismic response calculation methods and briefly describes the development process of site seismic response analysis, and from the determination of bedrock ground motion and soil dynamic constitutive model. The artificial boundary conditions and numerical methods are used to summarize the theoretical calculation methods of site seismic response in detail. 2. In this paper, some problems in ABAQUS finite element analysis are discussed. The principle, analysis steps and ABAQUS finite element software of the finite element method are briefly introduced in this paper. The characteristics and application range of ABAQUS/Standard and ABAQUS/Explicit are compared and analyzed. The elastoplastic constitutive model commonly used in ABAQUS software is introduced, and its characteristics and application range are analyzed. The application of viscous boundary and viscoelastic boundary in ABAQUS software is realized, and the validity of viscous boundary and viscoelastic boundary applied in ABAQUS software is verified. The current finite element meshing is also discussed in this paper. The influence of fractional method on numerical simulation of wave. 3. The applicability and reliability of site seismic response analysis using ABAQUS software are tested. Array 3 logging and Japanese KiK-net array data. The applicability and reliability of site seismic response analysis using ABAQUS software are tested. In this paper, the actual bedrock seismic records are selected as input ground motion. The site seismic response is analyzed by ABAQUS software and RSLEIBM equivalent linearization program, and the calculated results are compared with the actual seismic records. It is feasible to apply the second developed ABAQUS software to site seismic response.
【学位授予单位】:防灾科技学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P315.9
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,本文编号:1446948
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