三维局部场地对地震波的散射IBIEM-FEM耦合模拟

发布时间：2018-07-12 21:39

  本文选题：有限元 + 间接边界积分方程法　； 参考：《岩土工程学报》2017年02期

【摘要】：针对任意三维复杂局部场地对地震波的散射问题,发展了一种有限元 间接边界积分方程耦合方法(FEM-IBIEM)。其中IBIEM利用层状半空间集中荷载动力格林函数,可精确实现半无限层状介质中波的辐射条件,同时可大幅度降低计算内存;FEM可方便处理近地表复杂场地的几何、材料特征。在精度检验基础上,以三维沉积盆地和山体对地震波的散射为例,展示了方法对复杂局部场地反应问题的适应性,同时针对三维盆地效应和山体震动得出了一些有益结论。计算方法可应用于层状无限域中任意不均质体对弹性波的散射求解。
[Abstract]:In order to solve the problem of scattering seismic waves from arbitrary 3D complex local sites, a finite element coupled indirect boundary integral equation method (FEM-IBIEM) is developed. IBIEM can accurately realize the radiation conditions of waves in semi-infinite layered media by using the dynamic Green's function of concentrated load in layered half-space. At the same time, the computational memory FEM can be used to deal with the geometry and material characteristics of complex sites near the surface. On the basis of accuracy test, taking the scattering of seismic waves from 3D sedimentary basins and mountain bodies as an example, the adaptability of the method to complex local site response problems is demonstrated, and some useful conclusions are obtained for the 3-D basin effects and mountain motion. The method can be used to solve the scattering of elastic waves by arbitrary heterogeneous bodies in the layered infinite domain.
【作者单位】： 天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室;天津大学土木工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(51278327) 天津市应用基础与前沿研究计划项目(14JCYBJC21900,13JCZDJC35500)
【分类号】：TU435

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 巴振宁;梁建文;;Rayleigh波斜入射下层状场地中凸起地形的三维响应分析[J];中国科学:技术科学;2015年08期

2 陈国兴;金丹丹;朱姣;李小军;;河口盆地非线性地震效应及设计地震动参数[J];岩土力学;2015年06期

3 刘中宪;梁建文;;三维粘弹性层状半空间埋置集中荷载动力格林函数求解—修正刚度矩阵法[J];固体力学学报;2013年06期

4 刘中宪;梁建文;赵瑞斌;;流体饱和层状半空间中沉积谷地对地震波的散射—IBIEM求解[J];岩土工程学报;2013年03期

5 付长华;高孟潭;陈鲲;;北京盆地结构对长周期地震动反应谱的影响[J];地震学报;2012年03期

6 周国良;李小军;侯春林;李铁萍;;SV波入射下河谷地形地震动分布特征分析[J];岩土力学;2012年04期

7 梁建文;巴振宁;;三维层状场地中斜面均布荷载动力格林函数[J];地震工程与工程振动;2007年05期

8 赵成刚;韩铮;;半球形饱和土沉积谷场地对入射平面Rayleigh波的三维散射问题的解析解[J];地球物理学报;2007年03期

9 丁海平;刘启方;金星;;长周期地震动三维有限元数值模拟方法[J];地震工程与工程振动;2006年05期

10 廖振鹏;杨柏坡;袁一凡;;三维地形对地震地面运动的影响[J];地震工程与工程振动;1980年00期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘中宪;尚策;王小燕;王冬;;三维沉积盆地对地震动的放大效应——间接边界元法模拟[J];地震学报;2017年01期

2 邢浩洁;李鸿晶;杨笑梅;;基于切比雪夫谱元模型的成层场地地震反应分析[J];岩土力学;2017年02期

3 朱丽双;刘中宪;王冬;;含覆盖层峡谷地形对平面P、SV波的宽频散射模拟[J];力学季刊;2016年03期

4 巴振宁;张艳菊;梁建文;;基于TI介质模型的沉积谷地对平面SH波的放大效应[J];振动工程学报;2016年04期

5 朱重洋;丁海平;于彦彦;;SV波入射下有无覆盖层凹陷地形的地面运动比较[J];苏州科技学院学报(工程技术版);2016年02期

6 刘中宪;黄磊;梁建文;;三维局部场地对地震波的散射IBIEM-FEM耦合模拟[J];岩土工程学报;2017年02期

7 刘中宪;武凤娇;王冬;;沉积盆地-山体耦合场地对平面P波、SV波和Rayleigh波的二维散射分析[J];工程力学;2016年02期

8 付佳;梁建文;;场地动力特性对土-基础相互作用的影响[J];地震工程与工程振动;2016年01期

9 郭金萍;陈学良;高孟潭;李昌珑;;运动学震源模型对近断层长周期地震动模拟研究综述[J];世界地震工程;2015年04期

10 李小军;侯春林;戴志军;梅泽洪;;核岛结构设计地基场地及计算基底效应研究[J];岩土力学;2015年08期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 盛志强;卢育霞;石玉成;刘琨;万秀红;;河谷地形的地震反应分析[J];地震工程学报;2013年01期

2 郑国明;;影响福州城市地下空间开发的地质因素分析[J];地下空间与工程学报;2013年01期

3 金丹丹;陈国兴;;福州盆地地震效应特征的一、二维模型对比研究[J];土木工程学报;2012年S1期

4 唐晖;李小军;李亚琦;;自贡西山公园山脊地形场地效应分析[J];振动与冲击;2012年08期

5 陈国兴;陈磊;景立平;龙慧;;地铁地下结构抗震分析并行计算显式与隐式算法比较[J];铁道学报;2011年11期

6 ;Surface motion of a semi-elliptical hill for incident plane SH waves[J];Earthquake Science;2011年05期

7 巴振宁;梁建文;;平面SV波在层状半空间中沉积谷地周围的散射[J];地震工程与工程振动;2011年03期

8 梁建文;刘中宪;;平面SV波在饱和半空间中沉积谷地周围的散射[J];地震工程与工程振动;2010年03期

9 周红;高孟潭;俞言祥;;SH波地形效应特征的研究[J];地球物理学进展;2010年03期

10 ;Diffraction of plane P waves by a canyon of arbitrary shape in poroelastic half-space (Ⅰ): Formulation[J];Earthquake Science;2009年03期

，

本文编号：2118539