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岩石边坡动力稳定安全系数的块体单元法分析

岩石力学与工程学报 2008年第S1期27卷 2785-2792页

作者：郑惠峰汪卫明陈胜宏武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室

将动力分析的块体单元法应用于岩石边坡地震稳定时程分析。将黏弹性人工边界条件的思想与块体单元理论相结合,建立块体系统的人工边界条件,用以模拟地基的弹性恢复能力和地基对散射波能量的吸收,从而消除波动在计算区域边界上的反射。... 详细信息

将动力分析的块体单元法应用于岩石边坡地震稳定时程分析。将黏弹性人工边界条件的思想与块体单元理论相结合,建立块体系统的人工边界条件,用以模拟地基的弹性恢复能力和地基对散射波能量的吸收,从而消除波动在计算区域边界上的反射。黏弹性边界具有稳定性好,易于与计算程序结合的优点。通过动力计算所得的块体加速度计算块体的惯性力,并由此判断块体可能的滑动模式,进而根据滑动模式将惯性力分解为块体滑动力和垂直于滑动方向的作用力,由此作用力计算块体的抗滑力。块体抗滑稳定安全系数即为抗滑力与滑动力之比,从而可以得到地震过程中块体稳定安全系数时程曲线。小湾水电站进水口边坡算例体现了该方法的工程应用能力。

关键词：岩石力学块体单元法动力稳定黏弹性边界安全系数岩石边坡

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地震波斜入射对高面板坝地震反应的影响

地震工程学报 2015年第4期37卷 926-932页

作者：岑威钧袁丽娜袁翠平张自齐河海大学水利水电学院江苏南京210098 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室江苏南京210024 南京市水利规划设计院有限责任公司江苏南京210006

为研究地震波斜入射对高面板坝地震反应的影响,根据地震波动入射理论,采用FORTRAN进行波动荷载的编程计算,并与大型通用有限元软件ADINA相结合,实现基于黏弹性人工边界的地震波斜入射,研究P波和SV波分别以不同角度入射对高面板堆石坝地... 详细信息

为研究地震波斜入射对高面板坝地震反应的影响,根据地震波动入射理论,采用FORTRAN进行波动荷载的编程计算,并与大型通用有限元软件ADINA相结合,实现基于黏弹性人工边界的地震波斜入射,研究P波和SV波分别以不同角度入射对高面板堆石坝地震反应的影响。结果表明,地震波斜入射时大坝地震动反应与垂直入射时明显不同,常规垂直入射的结果偏于不安全,因此在高面板坝地震反应分析和抗震设计中应考虑地震波斜入射的影响。

关键词：地震波斜入射地震反应黏弹性边界面板坝

基于土体等效线性黏弹性模型的地下综合管廊地震响应

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灾害学 2021年第3期36卷 64-70,76页

作者：李金奎汪洋杨承源庄文大连大学建筑工程学院辽宁大连116000 大连市隧道与地下工程中心辽宁大连116000

以大连旅顺新区地下综合管廊工程为研究背景,利用ABAUQS有限元软件,建立了三维有限元模型,土体与管廊结构采用了三维实体全积分单元,采用等效线性黏弹性模型来模拟土体的动力非线性特性、线弹性模型模拟管廊结构。数值模拟考虑了土-结... 详细信息

以大连旅顺新区地下综合管廊工程为研究背景,利用ABAUQS有限元软件,建立了三维有限元模型,土体与管廊结构采用了三维实体全积分单元,采用等效线性黏弹性模型来模拟土体的动力非线性特性、线弹性模型模拟管廊结构。数值模拟考虑了土-结构相互作用,模型四周及底边设置黏弹性边界,地震动以等效节点力的形式输入,研究管廊在Kobe地震波四种不同地震动强度水平向(X向)作用下的结构响应,研究表明:①震中及震后管廊的应力、位移、相对位移都随地震动强度的增大而增大,在地震过程中,管廊的应力、位移最大值在0.05 g时为1.545 MPa、0.03495 m,0.10 g时为3.061 MPa、0.06857 m,0.15 g时为4.599 MPa、0.10323 m,0.20 g时增加到5.572 MPa、0.13545 m。②震中及震后管廊的应力比、位移比说明了土体在大震中发生了更大的不可恢复的变形,也说明了管廊等地下结构的地震破坏主要是由土体变形引起。③管廊中隔墙上端部、下端部为管廊的抗震薄弱位置,在进行管廊抗震设计时,应采取有效措施提高这些部位的抗震性能。

关键词：等效线性黏弹性模型地下综合管廊土-结构相互作用黏弹性边界地震响应

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考虑地基辐射阻尼的结构静动综合响应计算

世界地震工程 2012年第2期28卷 79-83页

作者：何建涛马怀发陈厚群国家核电力规划设计研究院北京100094 中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京100048 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

推导了便于工程应用的底边界同时入射三向地震波时地基底边界和四个侧边界相应于黏弹性边界的地震动输入公式;对目前静动力分析中边界条件不统一的解决方法进行了综述,分析了其合理性;由工程实例可以看出,由基本方法求得的结构最大主应... 详细信息

推导了便于工程应用的底边界同时入射三向地震波时地基底边界和四个侧边界相应于黏弹性边界的地震动输入公式;对目前静动力分析中边界条件不统一的解决方法进行了综述,分析了其合理性;由工程实例可以看出,由基本方法求得的结构最大主应力较直接用黏弹性动力边界求解静力问题的方法更加接近实际,而最大主应力往往控制着材料的损伤破坏,因此,虽然操作过程比较麻烦,但仍建议用基本方法求解结构的静动综合响应。

关键词：黏弹性边界地震动输入静动综合响应

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车辆荷载下地基数值模型的边界影响分析

公路交通科技 2010年第1期27卷 39-42,49页

作者：仇敏玉俞亚南浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

针对有限单元法模拟实际为半无限土体时有限边界分析模型会引起较大误差的缺点,引入黏弹性人工边界结合有限元数值模型以便准确地描述循环动荷载作用下地基的响应问题。分别采用固定边界、黏性边界及黏弹性边界有限元3种方法计算了交通... 详细信息

针对有限单元法模拟实际为半无限土体时有限边界分析模型会引起较大误差的缺点,引入黏弹性人工边界结合有限元数值模型以便准确地描述循环动荷载作用下地基的响应问题。分别采用固定边界、黏性边界及黏弹性边界有限元3种方法计算了交通荷载作用下的地基响应。通过与Lamb问题解析解对比分析表明,黏弹性边界有限元数值模型的计算结果与解析解非常吻合,而固定边界、黏性边界数值模型的计算结果存在不合理现象。算例表明研究交通荷载作用下地基响应时,尤其是分析重复交通荷载作用下的残余变形,宜采用黏弹性边界有限元模型。

关键词：道路工程黏弹性边界有限元法地基车辆荷载

考虑桩-土-结构相互作用影响的多层厂房振动分析

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工业建筑 2008年第Z1期38卷 438-442页

作者：冯军和闫维明北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100022

通过引入黏弹性人工边界,建立了桩-土-结构相互作用的厂房整体有限元分析模型,对设备作用下的多层厂房振动进行较为全面的分析,并就模型简化及桩-土体系对系统的影响进行对比研究。实例计算表明:桩-土体系的参与降低了系统自振频率,并... 详细信息

通过引入黏弹性人工边界,建立了桩-土-结构相互作用的厂房整体有限元分析模型,对设备作用下的多层厂房振动进行较为全面的分析,并就模型简化及桩-土体系对系统的影响进行对比研究。实例计算表明:桩-土体系的参与降低了系统自振频率,并对结构的动力响应产生了一定的影响,但在水平与竖向两个方向上存在差异。高频设备荷载作用下,桩-土体系的参与对厂房的水平振动影响不大,而会造成结构竖向动力响应放大。桩体在水平振动表现为弯曲变形,变形主要集中在上部,在竖向振动中则表现为整体振动。

关键词：桩-土-结构相互作用多层厂房振动黏弹性边界

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地基辐射阻尼对结构地震响应的影响

河海大学学报（自然科学版） 2009年第4期37卷 400-404页

作者：李志全杜成斌艾亿谋中国水利水电科学研究院北京100044 河海大学土木工程学院江苏南京210098

ABAQUS作为一种功能强大的工程分析模拟软件,在动力响应分析中具有很大优势.为此,将黏弹性边界单元与大型商业软件ABAQUS相耦合,利用ABAQUS实现对黏弹性边界的模拟,通过算例比较了结构在黏弹性边界、黏性边界和固定边界条件下的动力响应... 详细信息

ABAQUS作为一种功能强大的工程分析模拟软件,在动力响应分析中具有很大优势.为此,将黏弹性边界单元与大型商业软件ABAQUS相耦合,利用ABAQUS实现对黏弹性边界的模拟,通过算例比较了结构在黏弹性边界、黏性边界和固定边界条件下的动力响应,并在考虑黏弹性边界影响的情况下,对一实际水闸-地基系统进行了地震响应分析.分析结果表明：黏弹性边界精度明显高于其他2种边界,可用于结构-土动力相互作用分析;辐射阻尼能够显著减小结构地震响应30%-40%.

关键词：结构地基地震响应黏弹性边界黏弹性边界单元固定边界 ABAQUS

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低山丘陵地形效应的三维有限元模拟

地震工程学报 2023年第6期45卷 1294-1302页

作者：蒋其峰荣棉水魏玮许洪泰彭艳菊山东省地震局山东济南250014 北京工业大学城市建设学部北京100124 国家自然灾害防治研究院北京100085

山地丘陵地形对地震动的分布有重要的影响,研究地形效应,有利于充分认识地震灾害风险,为减轻灾害损失做好防御措施。基于实际地形建立自贡西山公园观测台阵所在山体的三维有限元模型,研究开发黏弹性人工边界和SH波垂直入射前处理程序,... 详细信息

山地丘陵地形对地震动的分布有重要的影响,研究地形效应,有利于充分认识地震灾害风险,为减轻灾害损失做好防御措施。基于实际地形建立自贡西山公园观测台阵所在山体的三维有限元模型,研究开发黏弹性人工边界和SH波垂直入射前处理程序,开展动力学数值模拟;数值模拟结果与实际记录进行对比,并验证模型的合理性;研究分析低山丘陵山体对地震动强度及空间分布影响,以及峰值加速度与入射波频率、高程、坡度的关系。结果表明:低山丘陵山顶位置地震动峰值放大明显,而山脚凹陷位置地震动峰值存在削弱现象;地形效应与输入地震动频率密切相关,不同主频的输入地震动所造成的地表峰值加速度分布不同;较高主频的地震动可以凸显地形细节的影响;地表峰值加速度与高程具有较好的正相关关系,与坡度的相关关系较弱。综合高程和坡度拟合峰值加速度的效果优于仅使用高程或坡度的拟合,二元三次多项式拟合效果较好,可用于定量描述地形放大系数随高程和坡度的变化。

关键词：低山丘陵自贡西山公园三维有限元黏弹性边界地形效应

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P波倾斜入射时河谷地震动响应研究

武汉大学学报（工学版） 2013年第6期46卷 702-710页

作者：陈云雀何蕴龙武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

采用黏弹性边界结合等效荷载的输入方法来实现斜入射地震动输入,研究平面P波倾斜入射时河谷两岸地震动响应情况.结果表明:地震波斜入射时,河谷两岸的动力响应与垂直入射相比有较明显差异;地震波入射角度、地形条件等对河谷两岸地震动影... 详细信息

采用黏弹性边界结合等效荷载的输入方法来实现斜入射地震动输入,研究平面P波倾斜入射时河谷两岸地震动响应情况.结果表明:地震波斜入射时,河谷两岸的动力响应与垂直入射相比有较明显差异;地震波入射角度、地形条件等对河谷两岸地震动影响显著,河谷屏蔽和隔振效应造成的影响不可忽略;P波倾斜入射时,随着入射角度增加,河谷两岸竖向位移逐渐减小,水平向位移逐渐增加;地震波以一定角度入射时,河谷两岸的竖向加速度不随高程线性变化,而存在局部波动,对于不同形状的河谷,其两岸的竖向加速度变化规律差别较大;河谷两岸的水平向加速度变化与地形条件及入射角度等因素密切相关,规律不明显.

关键词：斜入射河谷地形黏弹性边界等效荷载地震响应