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土–结构动力相互作用分析中基于人工边界子结构的地震波动输入方法
被引量：
38
1
作者
刘晶波
谭辉
+2 位作者
宝鑫
王东洋
李述涛
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期32-43,共12页
数值模拟是解决土–结构动力相互作用问题的重要手段,而合理地实现地震波动输入直接影响地震作用下土–结构动力相互作用问题数值模拟的精度.波动法是目前常用的地震动输入方法之一,该方法将输入地震动转化为人工边界上的等效载荷,相较...
数值模拟是解决土–结构动力相互作用问题的重要手段,而合理地实现地震波动输入直接影响地震作用下土–结构动力相互作用问题数值模拟的精度.波动法是目前常用的地震动输入方法之一,该方法将输入地震动转化为人工边界上的等效载荷,相较于其他地震动输入方法,波动法模拟精度高,但实施上相对复杂.从有限元模型入手,推导了采用波动法确定等效输入地震载荷的另一种形式,以此为基础,提出了一种在人工边界上实现地震动输入的新方法.新方法通过对土–结构有限元模型中由包含人工边界节点的单元组成的子结构施加自由场位移时程并进行动力分析,直接获得可实现地震波动有效输入的等效载荷,然后将等效输入地震载荷施加在土–结构模型的人工边界节点上,从而完成土–结构动力相互作用问题分析中地震动输入和地震反应计算.与原有波动法相比,新方法避免了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带来的附加力,以及需要根据不同人工边界面确定载荷的作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震载荷计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点.采用竖直入射和斜入射地震波动作用下的弹性半空间和成层半空间地震反应算例验证了新方法的有效性.
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关键词
土–
结构
动力相互作用
地震波动输入
波动法
等效输入地震载荷
人工
边界
子结构
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职称材料
人工边界子结构地震动输入方法在ABAQUS中的实现
被引量：
12
2
作者
李述涛
刘晶波
+3 位作者
宝鑫
贾艺凡
陈一村
肖兰
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2020年第4期133-141,共9页
人工边界子结构地震波动输入方法理论明晰,但需要对大量节点时程数据进行读写,研究人员直接在通用有限元软件中使用可能会存在一些问题。本文简单介绍相关理论方法,给出在ABAQUS中实现黏弹性人工边界单元的设置与人工边界子结构地震波...
人工边界子结构地震波动输入方法理论明晰,但需要对大量节点时程数据进行读写,研究人员直接在通用有限元软件中使用可能会存在一些问题。本文简单介绍相关理论方法,给出在ABAQUS中实现黏弹性人工边界单元的设置与人工边界子结构地震波动输入方法的详细思路和实施步骤。对于黏弹性人工边界单元,介绍了在视图界面对等效物理参数和边界单元尺寸进行统一操作的方法;对于人工边界子结构地震波动输入方法,介绍了利用自编Python程序读写INP文件,自动读取和写入大批量节点时程数据的方法。本方法便捷高效,可快速完成自由场节点位移数据读取、人工边界子结构节点位移数据加载、节点反力数据读取、土-结构动力相互作用模型等效地震荷载输入等工作,大幅提高了地震波动输入的前处理效率,可在实际工程计算过程中推广应用。
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关键词
人工
边界
子结构
地震波动
输入方法
ABAQUS
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职称材料
饱和多孔介质中外源振动输入方法的研究
3
作者
胡丹
张开银
+2 位作者
孙亮
李芬
张磊
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期140-146,共7页
通过建立数值模型研究外源振动下结构-地基体系的动力响应时,往往涉及到半无限地基的模拟以及外源振动的输入.常见的外源振动输入方法主要包括波动法、人工边界子结构法和区域缩减方法(DRM)等.文中首先结合FLAC 3D和Matlab比较了人工边...
通过建立数值模型研究外源振动下结构-地基体系的动力响应时,往往涉及到半无限地基的模拟以及外源振动的输入.常见的外源振动输入方法主要包括波动法、人工边界子结构法和区域缩减方法(DRM)等.文中首先结合FLAC 3D和Matlab比较了人工边界子结构法和DRM方法对单相介质波动问题的适用性,发现DRM方法得到的自由场响应与一维精确解一致;进一步将人工边界子结构法和DRM方法推广到饱和多孔介质中,分别提出了将外源振动转化为节点等效力和等效流量的表达式;最后通过垂直入射地震波动作用下弹性半无限饱和地基响应算例比较了两种方法的可行性.结果表明,DRM方法得到的自由场响应与一维精确解完全一致,而人工边界子结构法得到的响应值偏小.
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关键词
饱和多孔介质
人工
边界
子结构
法
DRM方法
外源振动输入方法
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职称材料
题名
土–结构动力相互作用分析中基于人工边界子结构的地震波动输入方法
被引量：
38
1
作者
刘晶波
谭辉
宝鑫
王东洋
李述涛
机构
清华大学土木工程系
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期32-43,共12页
基金
国家自然科学基金(51478247)
国家重点研发计划(2016YFC1402800)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB01302)资助项目
文摘
数值模拟是解决土–结构动力相互作用问题的重要手段,而合理地实现地震波动输入直接影响地震作用下土–结构动力相互作用问题数值模拟的精度.波动法是目前常用的地震动输入方法之一,该方法将输入地震动转化为人工边界上的等效载荷,相较于其他地震动输入方法,波动法模拟精度高,但实施上相对复杂.从有限元模型入手,推导了采用波动法确定等效输入地震载荷的另一种形式,以此为基础,提出了一种在人工边界上实现地震动输入的新方法.新方法通过对土–结构有限元模型中由包含人工边界节点的单元组成的子结构施加自由场位移时程并进行动力分析,直接获得可实现地震波动有效输入的等效载荷,然后将等效输入地震载荷施加在土–结构模型的人工边界节点上,从而完成土–结构动力相互作用问题分析中地震动输入和地震反应计算.与原有波动法相比,新方法避免了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带来的附加力,以及需要根据不同人工边界面确定载荷的作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震载荷计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点.采用竖直入射和斜入射地震波动作用下的弹性半空间和成层半空间地震反应算例验证了新方法的有效性.
关键词
土–
结构
动力相互作用
地震波动输入
波动法
等效输入地震载荷
人工
边界
子结构
Keywords
soil-structure dynamic interaction,seismic wave input,wave method,equivalent input seismic loads,substructure of artificial boundaries
分类号
TU311.3. [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
人工边界子结构地震动输入方法在ABAQUS中的实现
被引量：
12
2
作者
李述涛
刘晶波
宝鑫
贾艺凡
陈一村
肖兰
机构
清华大学土木工程系
军事科学院国防工程研究院
出处
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2020年第4期133-141,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51878384,U1839201)
国家重点研发计划(2018YFC1504305)。
文摘
人工边界子结构地震波动输入方法理论明晰,但需要对大量节点时程数据进行读写,研究人员直接在通用有限元软件中使用可能会存在一些问题。本文简单介绍相关理论方法,给出在ABAQUS中实现黏弹性人工边界单元的设置与人工边界子结构地震波动输入方法的详细思路和实施步骤。对于黏弹性人工边界单元,介绍了在视图界面对等效物理参数和边界单元尺寸进行统一操作的方法;对于人工边界子结构地震波动输入方法,介绍了利用自编Python程序读写INP文件,自动读取和写入大批量节点时程数据的方法。本方法便捷高效,可快速完成自由场节点位移数据读取、人工边界子结构节点位移数据加载、节点反力数据读取、土-结构动力相互作用模型等效地震荷载输入等工作,大幅提高了地震波动输入的前处理效率,可在实际工程计算过程中推广应用。
关键词
人工
边界
子结构
地震波动
输入方法
ABAQUS
Keywords
artificial boundary substructure
seismic wave
input method
ABAQUS
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
X9 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
饱和多孔介质中外源振动输入方法的研究
3
作者
胡丹
张开银
孙亮
李芬
张磊
机构
武汉理工大学交通学院
武汉理工大学土木工程与建筑学院
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期140-146,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51808421)。
文摘
通过建立数值模型研究外源振动下结构-地基体系的动力响应时,往往涉及到半无限地基的模拟以及外源振动的输入.常见的外源振动输入方法主要包括波动法、人工边界子结构法和区域缩减方法(DRM)等.文中首先结合FLAC 3D和Matlab比较了人工边界子结构法和DRM方法对单相介质波动问题的适用性,发现DRM方法得到的自由场响应与一维精确解一致;进一步将人工边界子结构法和DRM方法推广到饱和多孔介质中,分别提出了将外源振动转化为节点等效力和等效流量的表达式;最后通过垂直入射地震波动作用下弹性半无限饱和地基响应算例比较了两种方法的可行性.结果表明,DRM方法得到的自由场响应与一维精确解完全一致,而人工边界子结构法得到的响应值偏小.
关键词
饱和多孔介质
人工
边界
子结构
法
DRM方法
外源振动输入方法
Keywords
saturated porous medium
artificial boundary substructure method
domain reduction method
external excitation input method
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
土–结构动力相互作用分析中基于人工边界子结构的地震波动输入方法
刘晶波
谭辉
宝鑫
王东洋
李述涛
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
38
下载PDF
职称材料
2
人工边界子结构地震动输入方法在ABAQUS中的实现
李述涛
刘晶波
宝鑫
贾艺凡
陈一村
肖兰
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2020
12
下载PDF
职称材料
3
饱和多孔介质中外源振动输入方法的研究
胡丹
张开银
孙亮
李芬
张磊
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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