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斜入射SV波对地铁车站地震响应的影响 被引量：43
1
作者 黄景琦 杜修力 +2 位作者 田志敏 金浏 赵密 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期81-88,103,共9页
在显式有限元法结合黏弹性人工边界的时域波动方法的基础上,建立了三维平面SV波斜入射的输入方法。半空间算例说明了该文方法具有较好的精度,并基于所建立的斜入射方法研究了地震波斜入射对北宫门地铁车站地震响应的影响。该算例结果表... 在显式有限元法结合黏弹性人工边界的时域波动方法的基础上,建立了三维平面SV波斜入射的输入方法。半空间算例说明了该文方法具有较好的精度,并基于所建立的斜入射方法研究了地震波斜入射对北宫门地铁车站地震响应的影响。该算例结果表明:在地震波斜入射情况下,地铁车站的地震响应规律与垂直入射时的情况具有明显差异;斜入射角度对水平加速度响应并不敏感,但对竖向加速度影响较大;斜入射使得车站柱子构件的剪力和轴力明显改变,柱子轴力随着入射角增加而明显增大;边墙控制点的应力状态也受入射角的影响较大,各控制点的第一、第三主应力都出现了随着入射角度增加而增大的规律。在地铁车站等地下结构抗震研究中,应考虑地震波斜入射的影响。 展开更多
关键词 地震波斜入射 SV波 地下结构 黏弹性人工边界 时域显式有限元
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SV波斜入射对岩体隧道洞身段地震响应影响研究 被引量：34
2
作者 杜修力 黄景琦 +1 位作者 赵密 金浏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1400-1406,共7页
基于显式有限元方法并结合黏弹性人工边界条件,推导了SV波斜入射时人工边界面上等效节点力的计算公式,并基于通用有限元软件实现了SV波的倾斜输入。采用简单算例验证了SV波斜入射输入方法的准确性。分别考虑了SV波在隧道横断面和纵断面... 基于显式有限元方法并结合黏弹性人工边界条件,推导了SV波斜入射时人工边界面上等效节点力的计算公式,并基于通用有限元软件实现了SV波的倾斜输入。采用简单算例验证了SV波斜入射输入方法的准确性。分别考虑了SV波在隧道横断面和纵断面内斜入射工况,研究了SV波斜入射条件下岩体隧道洞身段地震响应规律。计算结果表明:SV波斜入射时的隧道地震响应规律与垂直入射时具有较大的差异;SV波在不同断面内斜入射时隧道的地震响应结果也具有较大差别。 展开更多
关键词 地震波斜入射 岩体隧道地震响应 黏弹性人工边界 等效节点力
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地震波斜入射对高拱坝地震反应的影响 被引量：26
3
作者 徐海滨 杜修力 +1 位作者 赵密 王进廷 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期159-165,共7页
高坝地震反应分析通常假定地震波垂直入射,在显式有限元法结合黏弹性人工边界的时域波动分析方法的基础上,建立了三维平面地震波倾斜入射的输入方法。采用所建立的斜入射输入方法,研究了地震波斜入射对小湾拱坝地震反应的影响。分析结... 高坝地震反应分析通常假定地震波垂直入射,在显式有限元法结合黏弹性人工边界的时域波动分析方法的基础上,建立了三维平面地震波倾斜入射的输入方法。采用所建立的斜入射输入方法,研究了地震波斜入射对小湾拱坝地震反应的影响。分析结果表明:与垂直入射相比,地震波倾斜入射可能显著增加对拱坝抗震安全性起控制作用部位位移、速度、加速度反应的频谱幅值放大系数,应该在拱坝地震反应分析中考虑地震波斜入射的影响。 展开更多
关键词 水工结构 地震动斜入射 时域显式有限元 高拱坝
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基于黏弹性边界的P波斜入射波场分解方法精度比较 被引量：9
4
作者 张梁 朱海涛 +1 位作者 梁建文 巴振宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第2期177-186,共10页
黏弹性人工边界以其概念清晰,稳定性高,精度良好的优点,在地下结构抗震的研究中已经得到了较为广泛的应用。在使用黏弹性边界进行地震动的输入时,需要把地震波转化为模型网格节点上的等效节点力,这个过程就要涉及到波场分解的问题。波... 黏弹性人工边界以其概念清晰,稳定性高,精度良好的优点,在地下结构抗震的研究中已经得到了较为广泛的应用。在使用黏弹性边界进行地震动的输入时,需要把地震波转化为模型网格节点上的等效节点力,这个过程就要涉及到波场分解的问题。波场分解的方式可以不同,但不同的波场分解方式会得出精度不同的计算结果,而学界目前尚未就此达成一致。本文在前人研究的基础上,总结了3种地震波斜入射的波场分解方法,编制了相应的Python脚本来实现黏弹性边界和等效节点力的批量施加,并且以不同角度的地震波斜入射为例在同一有限元模型中计算以进行比较研究。结果表明计算精度与波场分解的方式密切相关:在模型边界上考虑的自由场波动叠加越完整,计算结果越精确。 展开更多
关键词 黏弹性边界 地震波斜入射 波场分解 ABAQUS PYTHON
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地震波斜入射下港珠澳大桥沉管隧道地震响应分析
5
作者 杜闯 高启辉 宋帅 《河北工业大学学报》 CAS 2024年第3期76-86,共11页
斜入射地震波引起的非一致性地震动对地下管廊、沉管隧道等细长结构影响明显。在细长结构抗震中,需要考虑地震动的非一致性。针对港珠澳大桥沉管隧道,采用黏弹性人工边界的方法建立三维有限元模型,对比分析P波、SV波和SH波在不同角度斜... 斜入射地震波引起的非一致性地震动对地下管廊、沉管隧道等细长结构影响明显。在细长结构抗震中,需要考虑地震动的非一致性。针对港珠澳大桥沉管隧道,采用黏弹性人工边界的方法建立三维有限元模型,对比分析P波、SV波和SH波在不同角度斜入射下的隧道动力响应。研究结果表明:不同的入射波、不同的角度在隧道中的响应差别显著。P波、SH波作用下结构加速度随入射角的变化先增大后减小,SV波作用下结构加速度随入射角增大而减小。相较于自下而上的垂直入射,地震波斜入射下结构应力响应被明显放大且不同入射波下结构应力响应的分布特点不同,P波在隧道顶、底板的中部的应力较大,SV波作用下结构纵向非一致性表现得更明显,SH波在隧道侧墙、中隔墙与顶底板相交的角点区以及两个斜向板块应力较大。随着入射角度增大,P波、SV波应力逐渐增大,SH波应力逐渐减小。 展开更多
关键词 地震波斜入射 港珠澳大桥 沉管隧道 黏弹性边界 有限元
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地震波斜入射下复杂地质中隧道动力响应分析 被引量：6
6
作者 郜新军 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期78-84,共7页
文章基于粘弹性人工边界理论,采用地震动力仿真模拟方法,建立了地震SV波斜入射下能同时考虑土体-结构动力相互作用、行波效应的地铁隧道-地基整体分析模型,系统分析了地震SV波斜入射下软硬土体相间复杂地质条件中地铁隧道的动力响应规... 文章基于粘弹性人工边界理论,采用地震动力仿真模拟方法,建立了地震SV波斜入射下能同时考虑土体-结构动力相互作用、行波效应的地铁隧道-地基整体分析模型,系统分析了地震SV波斜入射下软硬土体相间复杂地质条件中地铁隧道的动力响应规律。结果表明:地震波入射角度对隧道结构动力响应影响显著,随着入射角度的增加,整个区间隧道的动力响应逐渐减弱;同一角度入射下,隧道在软、硬土体交接处的动力响应要显著高于其余部位,说明该处为抗震不利地带;随着软、硬土体弹性模量相差越来越小,整个区间隧道上各点的动力响应逐渐趋于接近;衬砌结构厚度的增加在一定程度上减少了软硬土体交接处隧道结构的位移和弯矩,提高了隧道的抗震性能。 展开更多
关键词 地铁隧道 地震波斜入射 复杂地质 动力响应 SV波 软硬相间土体
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地震、列车竖向荷载共同作用下大跨桥梁的动力响应分析 被引量：5
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作者 郜新军 赵成刚 +1 位作者 郭院成 郭孝坤 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期543-548,共6页
以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。结果表明,地震波入射角... 以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。结果表明,地震波入射角度对桥梁的动力响应有显著的影响,随着入射角度的增大,跨中竖向位移、速度都不断地增大;在地震作用下,列车速度对桥梁动力响应的影响相对较小,桥梁结构的动力响应并不总是随着列车运行速度的增加而增加,而是在某一速度达到最大;考虑土-结构动力相互作用(SSI)时,桥梁参考点处的竖向位移显著增大,而跨中弯矩有所减小。 展开更多
关键词 地震波斜入射 车-桥耦合 地基土体 动力分析 土-结构动力相互作用
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非一致地震作用下高坝-复杂地基体系动力响应分析
8
作者 张佳文 李明超 +2 位作者 韩帅 闫文钰 张敬宜 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1099-1110,1121,共13页
地震波场的构建与输入是高坝抗震分析的关键。本文提出了一种适用于三维成层场地的自由波场时域化求解方法,并在此基础上建立了远置层界面模型以分离上行和下行波场,以解决不规则场地和断层分布等复杂地质条件;进而结合不同波型的连续... 地震波场的构建与输入是高坝抗震分析的关键。本文提出了一种适用于三维成层场地的自由波场时域化求解方法,并在此基础上建立了远置层界面模型以分离上行和下行波场,以解决不规则场地和断层分布等复杂地质条件;进而结合不同波型的连续性特征与振动特性,利用几何推导将单列节点位移推广至整个空间场地,以提高计算效率;并采用改进的波动输入方法将复杂波场转换为地基边界上的等效节点力。本文重点研究了精细化的三维高坝-地基体系在垂直和倾斜入射SV波作用下的动力响应,并与均质地基条件下的结果进行对比。结果表明:非一致地震波作用下坝体结构动力响应的空间差异性显著,坝顶不同位置的位移极值响应可相差至80%;SV波倾斜入射时坝体振动响应远大于垂直入射的情况,位移极值可相差2~3倍,高应力区时段相差较大,且整个体系的拉裂破坏范围更广;复杂地质条件会加剧坝体的损伤情况,且对较大应力区的产生时间与分布情况有显著影响。研究结果证实了综合考虑地震波的非一致特性与场地地质条件的必要性,可为其他大型工程结构抗震响应分析提供参考。 展开更多
关键词 高坝-复杂地基体系 非一致地震波场 行波效应 斜入射地震波 动力响应 并行计算
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地震波斜入射下重力坝的动响应分析 被引量：4
9
作者 朱代富 张继勋 任旭华 《水力发电》 CAS 2021年第9期64-69,共6页
为研究地震波斜入射对重力坝动力响应的影响,利用FLAC3D,基于某碾压混凝土重力坝,研究了不同角度仅SV波、仅P波以及SV波和P波同时斜入射下的坝体动力响应。重点分析了坝体顺河向位移、竖直向位移、主应力及抗滑稳定。结果表明,SV波和P... 为研究地震波斜入射对重力坝动力响应的影响,利用FLAC3D,基于某碾压混凝土重力坝,研究了不同角度仅SV波、仅P波以及SV波和P波同时斜入射下的坝体动力响应。重点分析了坝体顺河向位移、竖直向位移、主应力及抗滑稳定。结果表明,SV波和P波同时斜入射时,坝体的各项动响应随着入射角度增加均朝不利方向发展,顺河向及竖直向位移增幅最大达28.1%、53.4%,第一和第三主应力增幅分别达14.0%和11.2%,说明动力分析时考虑地震波同时斜入射是必要的。 展开更多
关键词 倾斜入射 地震波 FLAC3D 动力分析 重力坝
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基于等效零时刻点的水平层状场地黏弹性边界方法研究 被引量：2
10
作者 贾忠明 赵伯明 +2 位作者 王子珺 赵天次 冯俊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2319-2326,F0002,共9页
针对黏弹性边界下水平层状场地地震动输入中的时间延迟计算问题,提出了水平层状场地的等效零时刻点迭代时间延迟计算方法,并依托斯涅尔方程及地震波在分层界面上的连续性条件推导了人工边界上等效节点力的计算公式,得出了黏弹性边界下... 针对黏弹性边界下水平层状场地地震动输入中的时间延迟计算问题,提出了水平层状场地的等效零时刻点迭代时间延迟计算方法,并依托斯涅尔方程及地震波在分层界面上的连续性条件推导了人工边界上等效节点力的计算公式,得出了黏弹性边界下的水平层状场地斜入射地震动输入方法。建立两层地层三维有限元计算模型,进行动力响应分析,并将计算结果与理论值进行对比,验证了方法的有效性和实用性。应用方法进行等效节点力计算的过程中,可根据所求目标地震波的具体信息及其所在地层的具体条件直接求解,无需对所求地震波的全部来源依次进行分析,使得公式更为统一,在简化计算的同时保证计算精度及准确性,并拓展了黏弹性边界理论在水平层状场地斜入射地震动上的应用。 展开更多
关键词 地震波斜入射 水平层状场地 黏弹性边界 时间延迟
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