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等效黏性边界单元及黏性边界波动输入方法

水利学报 2008年第10期39卷 1248-1255页

作者：张顺福王海波杨会臣中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京100044

为更好的利用大型通用软件进行结构-地基动力相互作用分析,本文在黏性边界的基础上提出黏性边界单元的概念,通过构造相同阻尼矩阵的方式提出了能够实现黏性边界功效的特殊有限单元-等效黏性边界单元。等效黏性边界单元能够较好的模拟地... 详细信息

为更好的利用大型通用软件进行结构-地基动力相互作用分析,本文在黏性边界的基础上提出黏性边界单元的概念,通过构造相同阻尼矩阵的方式提出了能够实现黏性边界功效的特殊有限单元-等效黏性边界单元。等效黏性边界单元能够较好的模拟地基的辐射阻尼效应,使黏性边界的实现更加方便。同时,为简化大型通用软件中地震波的输入,提出了适合于黏性边界条件下水平成层地基中垂直入射地震波的输入方法。该方法不需要借助其它辅助计算就可直接在各种大型通用有限元软件中用一个数值模型实现地震波动输入,具有很强的通用性。此输入方法极大的减少了地震波动输入的数据准备工作,降低了操作的复杂程度。数值算例表明,等效黏性边界单元及文中提出的地震波动输入是简单可靠的。

关键词：黏性边界等效黏性边界单元结构-地基动力相互作用波动输入

成层地基非线性波动问题人工边界与波动输入研究

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岩石力学与工程学报 2004年第7期23卷 1169-1173页

作者：王振宇刘晶波清华大学土木工程系北京100084

建立了考虑非线性效应的无限成层地基波动模拟的时域人工边界条件及相应的波动输入方法。首先,推导了线性阻尼介质中的一维人工边界公式,进而推广得到近似的二维人工边界方程;然后,通过等效线性化处理,获得了近似考虑远场成层地基非线... 详细信息

建立了考虑非线性效应的无限成层地基波动模拟的时域人工边界条件及相应的波动输入方法。首先,推导了线性阻尼介质中的一维人工边界公式,进而推广得到近似的二维人工边界方程;然后,通过等效线性化处理,获得了近似考虑远场成层地基非线性效应的人工边界;最后,建立了相应的波动输入方法。数值算例表明,所给出的人工边界与波动输入方法具有良好的精度,可以方便地应用于成层地基非线性波动问题的研究。

关键词：土力学成层地基非线性人工边界等效线性化波动输入

地震波动输入方法对高土石坝地震反应影响研究

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大连理工大学学报 2016年第4期56卷 382-389页

作者：周晨光孔宪京邹德高隋翊张树茂大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连116024 北京矿冶研究总院北京100160

将地震波动输入方法引入高土石坝地震反应分析程序,讨论了该方法在坝体与地基之间相互作用及无限地基辐射阻尼的模拟效果.为探讨地震波动输入方法对高土石坝地震反应的影响,从地震波频谱特性、坝体高度和地基模量三个方面开展了研究工作... 详细信息

将地震波动输入方法引入高土石坝地震反应分析程序,讨论了该方法在坝体与地基之间相互作用及无限地基辐射阻尼的模拟效果.为探讨地震波动输入方法对高土石坝地震反应的影响,从地震波频谱特性、坝体高度和地基模量三个方面开展了研究工作.分析结果表明:与传统的一致输入方法相比,地震波动输入方法可以考虑无限地基辐射阻尼的影响,并合理地反映出坝体与地基之间相互作用的变化规律;当高频含量较多的地震波作用时,传统一致输入模型与所提出地震波动输入模型的数值结果差异相对较大;两类模型数值结果的差异区域会随坝体高度的增加逐渐增大;地震波动输入方法可以较好地反映出地基模量变化对坝体与地基之间相互作用的影响.

关键词：高土石坝一致输入波动输入地震波动输入方法地震反应

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波动输入方法及其在水闸工程中的应用

华东交通大学学报 2014年第1期31卷 130-134页

作者：杨启龙白莉萍耿亮河海大学水利水电学院江苏南京210098 徐州市水利建筑设计研究院江苏徐州221002

目前在对软土地基上的闸涵类水工结构进行动力分析时大多采用无质量地基模型,针对其无法有效考虑地基辐射阻尼效应这一问题,基于ADINA软件平台和动力黏弹性边界理论,成功实现了弹簧阻尼元件在模型截断边界的施加与外源波动在边界的正确... 详细信息

目前在对软土地基上的闸涵类水工结构进行动力分析时大多采用无质量地基模型,针对其无法有效考虑地基辐射阻尼效应这一问题,基于ADINA软件平台和动力黏弹性边界理论,成功实现了弹簧阻尼元件在模型截断边界的施加与外源波动在边界的正确输入。同时,将上述方法应用到基于国内某水闸闸室-水体-地基系统的地震动反应分析当中,并与传统无质量地基模型的计算结果进行对比。计算结果表明,考虑地基辐射阻尼后闸室主体结构的地震动响应有所减小,且该方法在计算中具有较好的精度和稳定性。

关键词：地基辐射阻尼黏弹性边界波动输入流固耦合闸室 ADINA

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成层场地地震波动输入模式研究

新余学院学报 2019年第2期24卷 20-24页

作者：蒋新新潘洪科徐理王成元柴路路新余学院建筑工程学院江西新余338004

当前应用时域方法分析水工结构-地基动力相互作用分析是研究热点,但成层场地条件下地震波动输入模式研究较少。通过研究地震波在成层场地波动传播规律,推导了SH波在层间分界面处发生反射和透射的系数公式,之后将其应用于粘弹性人工边界... 详细信息

当前应用时域方法分析水工结构-地基动力相互作用分析是研究热点,但成层场地条件下地震波动输入模式研究较少。通过研究地震波在成层场地波动传播规律,推导了SH波在层间分界面处发生反射和透射的系数公式,之后将其应用于粘弹性人工边界模型改进了传统等效荷载输入模式。改进后的波动输入模式考虑了各层间波动传播速度的不同及层间分界面处波动振幅和相位改变,从而解决了传统等效荷载输入模式求解成层地基时两侧与内部节点波动传播不一致的问题。算例表明该方法具有良好的精度和稳定性,同时结果表明相同的底部波动输入成层自由场表面振动幅值大于均质自由场。

关键词：水工结构抗震成层场地粘弹性人工边界模型波动输入波动反射和透射

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大型结构地震反应值模拟中的波动输入

地震工程与工程振动 2001年第2期21卷 1-5页

作者：李山有廖振鹏周正华哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

解耦的时域有限元数值模拟技术在考虑土－结构相互作用的大型结构地震反应分析中的应用日趋成熟。为完善其中的波动输入技术，本文提出了一种波动输入时步数值模拟的简便方法，替换对自由场的频域计算，从而使结构反应分析可以完全通过... 详细信息

解耦的时域有限元数值模拟技术在考虑土－结构相互作用的大型结构地震反应分析中的应用日趋成熟。为完善其中的波动输入技术，本文提出了一种波动输入时步数值模拟的简便方法，替换对自由场的频域计算，从而使结构反应分析可以完全通过时步数值模拟实现。同时，通过数值试验，对这一实施方案的有效性进行了检验。

关键词：波动输入时步数值模拟解耦有限元土-结构动力相互作用地震反应值模拟

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确定性波动输入条件下的地震动场数值模拟

确定性波动输入条件下的地震动场数值模拟

近场数值波动分析中地震波输入的一种简化方法

第十一届全国结构工程学术会议

作者：吕斌李杰同济大学建筑工程系

地震波动的输入是实现地震波动数值模拟的关键技术,它将直接影响到计算结果的精度和可靠性.本文基于解耦的时域波动有限元数值模拟技术,将多次透射人工边界与二阶显式集中质量有限元分析相结合,考虑不同波动输入方式和入射角度,通过计... 详细信息

地震波动的输入是实现地震波动数值模拟的关键技术,它将直接影响到计算结果的精度和可靠性.本文基于解耦的时域波动有限元数值模拟技术,将多次透射人工边界与二阶显式集中质量有限元分析相结合,考虑不同波动输入方式和入射角度,通过计算机数值模拟,实现无限域地震动场动力响应的计算,并对该方法的有效性进行了检验.

关键词：波动输入数值模拟波动有限元人工边界地震动场

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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振动与冲击 2015年第3期34卷 77-82页

作者：黄景琦杜修力赵密金浏北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

在显式有限元方法结合黏弹性人工边界的时域波动方法的基础上,建立了地震波垂直输入时的一种简化输入方法。将近场有限元模型沿高度方向进行分层,将地震动的入射运动转化为作用于人工边界底面及分层后每层侧面上的均布力,以实现地震动... 详细信息

在显式有限元方法结合黏弹性人工边界的时域波动方法的基础上,建立了地震波垂直输入时的一种简化输入方法。将近场有限元模型沿高度方向进行分层,将地震动的入射运动转化为作用于人工边界底面及分层后每层侧面上的均布力,以实现地震动的输入。与以等效节点力的方式实现的地震动输入相比,施加均布力的方式简化了地震波输入的前处理工作,且又能保证与等效节点力方式相同的精度。自由场数值算例表明:当该方法中的分层高度与波动有限元网格离散要求的最大尺寸相等时,该方法与等效节点力方法具有相同的精度;当局部区域按网格离散要求的最大尺寸进行分层而在其它区域放大分层高度时,局部区域上的近场波动响应仍可保证具有相当高的精度。另外,某隧道结构地震响应算例的计算结果同样说明了该方法的有效性。

关键词：波动输入地下结构黏弹性人工边界时域显式有限元

平面波任意角度入射时波动散射问题输入的一种实现方法

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固体力学学报 2018年第1期39卷 80-89页

作者：陈少林宗娟南京航空航天大学土木工程系

对于半无限域中波动散射问题的数值分析,人工边界条件的实现及波动输入是其中的关键问题之一.在波动输入的自由场分析中,以往研究大多考虑垂直入射或入射方向平行于含纵坐标轴的某一坐标面,难以真实地反映地震动的真三维效应,局限了其... 详细信息

对于半无限域中波动散射问题的数值分析,人工边界条件的实现及波动输入是其中的关键问题之一.在波动输入的自由场分析中,以往研究大多考虑垂直入射或入射方向平行于含纵坐标轴的某一坐标面,难以真实地反映地震动的真三维效应,局限了其应用范围.论文考虑空间任一角度入射的平面波,通过传递矩阵方法和坐标系变换,得到三维空间的自由场,结合集中质量显式有限元方法,实现了透射边界和粘弹性人工边界的波动输入以及三维波动散射的数值模拟,通过自编的程序及算例,验证了该方法的有效性,对比分析了空间入射角度对波动散射的影响.

关键词：波动散射模拟波动输入透射边界粘弹性人工边界斜入射波