土-结构动力相互作用问题分析中地震动输入的一种新方法

论文摘要

为实现地震作用下土-结构动力相互作用问题的有限元模拟,需要在人工边界上完成地震动的有效输入,目前工程和科研中常用的地震动输入方法有两种:波动输入方法和振动输入方法。波动输入方法的模拟精度高,但实施上相对复杂且耗时,而振动输入方法处理简单,但模拟精度较低。针对应力型人工边界提出一种在人工边界上实现地震动输入的新方法,该方法通过对土-结构有限元模型中由人工边界节点及相邻节点组成的局部子结构施加自由波场位移时程并进行动力分析,从而直接获得可实现地震波动有效输入的等效地震荷载,然后在土-结构有限元模型的人工边界节点上施加等效输入地震荷载并完成动力计算,由此完成土-结构动力相互作用问题的地震动输入和地震反应计算。与原有波动输入方法相比,新方法避免了原方法需分别计算人工边界上自由场应力和由引入人工边界条件引起的附加力,以及需要根据不同人工边界面的外法线方向确定荷载作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震荷载计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点。采用均匀弹性半空间和成层弹性半空间一维地震反应算例初步验证新方法的正确性和可靠性。

论文目录

• 0 引言
• 1 基本理论
• 2 均匀弹性半空间算例分析
•   2.1 脉冲荷载计算分析
•   2.2 实际地震动计算分析
• 3 成层弹性半空间算例分析
•   3.1 脉冲荷载计算分析
•   3.2 实际地震动计算分析
• 4 已知加速度波场的计算方法
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘晶波,谭辉,王东洋,宝鑫

关键词: 地震动输入,波动输入方法,振动输入方法,人工边界,等效输入地震荷载

来源: 地震工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 清华大学土木工程系

基金: 国家自然科学基金项目(51478247),国家自然科学基金重大研究计划集成项目(91215301),国家973项目(2011CB013602)

分类号: TU435

页码: 1-8

总页数: 8

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