作者:孙纬宇; 汪精河; 严松宏; 欧尔峰; 梁庆国 期刊:《振动与冲击》 2019年第20期
基于黏弹性边界结合等效荷载的输入方法,实现了平面SV波斜入射的地震动输入。研究了SV波入射角度和河谷斜坡坡度对河谷场地地震动放大系数分布特征的影响。结果表明:地震波入射角度和斜坡坡度越大,斜坡坡面以及坡顶平台一定范围内的地震动放大系数越大,坡顶平台的影响宽度也越大;地震波从左侧倾斜入射时,河谷两岸地震动放大系数呈不对称形式分布,且入射角度越大,河谷左岸x分量的地震动放大系数越大,河谷右岸z分量的地震动放大系数...
作者:王茂华; 迟世春; 刘振平 期刊:《岩土工程学报》 2019年第10期
通过黏弹性人工边界及相关的等效结点力法实现了半无限域的地震动输入,采用多种群遗传算法和径向基神经网络构建参数反演平台,建立了考虑坝基相互作用及辐射阻尼影响的土石坝动力参数反演分析模型。多种群遗传算法优化得到坝体堆石料动力参数,可有效避免传统遗传算法的早熟问题;经过训练的径向基神经网络描述模型参数和加速度反应谱值之间的映射关系,节省参数反演的计算时间。对鲤鱼潭大坝动力参数的反演结果表明,测点加速度与实测...
作者:李金友; 成卫忠; 李同春 期刊:《水利水电技术》 2018年第10期
为进一步推动三维黏弹性人工边界在坝工抗震领域的研究和应用,更为方便地实现边界设置和波动输入方法与大型商业软件相结合,基于黏弹性边界基本理论及ANSYS有限元软件中的弹簧—阻尼单元,编制了三维黏弹性人工边界程序,该程序可有效求出边界结点的等效荷载,从而可以实现黏弹性边界单元的波动输入。然后,通过数值算例验证得出地表位移最大值接近入射波幅值的2倍,说明该程序的计算结果具有较高的精度。最后,将黏弹性边界单元及地震波...
作者:尹训强; 罗勇; 王桂萱 期刊:《水利与建筑工程学报》 2019年第05期
介于ANSYS单元库中对二维黏弹性人工边界单元的缺失,为了实现将用户自定义二次开发单元二维黏弹性边界单元成功地嵌入到ANSYS中,以实现对ANSYS功能的扩充。以二维黏弹性人工边界相关理论和地震动输入方法的有关理论为基础,建立了既具有黏弹性人工边界特性,同时可以将地震动转化为施加在人工边界上等效荷载的二维黏弹性人工边界,进而以大型通用商用有限元软件ANSYS为平台,采用FORTRAN语言开发了用户单元子程序VSB_UELf,借助于ANSYS...
作者:窦远明; 范俊超; 王建宁; 鞠培东; 宋明轩; 李景文 期刊:《河北工业大学学报》 2019年第03期
在对地下结构进行抗震分析时,土体边界条件和地震波的施加方法直接关系到运算结果的精准程度。为了使地下结构抗震分析建模更加高效,分析结果更加合理,对边界和地震波的施加算法进行了程序化设计,利用Python语言对ABAQUS进行了二次开发,编写了黏弹性边界和地震波统一自动施加程序,建立了土体—隧洞结构相互作用的三维有限元分析模型。结果表明:该方法可以实现黏弹性边界和地震波的快速自动施加,能够很好地模拟波动在土体中的传播规...
作者:赵密; 王利涛; 高志懂; 杜修力; 黄景琦 期刊:《震灾防御技术》 2017年第03期
地震作用下土.结构动力相互作用的整体有限元分析需要在人工边界处输入地震动。目前可能采用的地震输入方法包括黏弹性边界自由场输入方法、自由场应力方法、自由场位移方法以及侧边界自由方法。由于采用近似人工边界条件或者未完全考虑地震自由场,上述地震输入方法均为近似方法。本文以大开地铁车站二维有限元分析为例,根据规范建议的边界位置,研究了上述地震输入方法的精度,研究成果可为土.结构相互作用分析的合理地震输入...
作者:周晓洁; 张越宇; 何颖; 刘中宪 期刊:《地震工程学报》 2017年第04期
在ABAQUS黏弹性人工边界时域波动方法的基础上,首先运用等效应力输入方法实现地震SV波倾斜入射,半空间算例验证该方法具有较好的计算精度,进而基于所建立的斜入射方法研究地震波斜入射对海河沉管隧道地震响应的影响。计算结果表明:SV波斜入射情况下,沉管隧道的地震响应规律与垂直入射时具有明显差异;随入射角增加,沉管隧道结构应力增大,应力较大点出现在沉管隧道的四个角点及隔墙与底板、顶板的连接处,其中中隔墙为最薄弱点;随入...
作者:杨正权; 刘小生; 汪小刚; 赵剑明; 温彦锋 期刊:《中国水利水电科学研究院学报》 2017年第03期
当覆盖层地基深度相对其上土石坝坝高较大时,大坝动力分析计算中常将覆盖层地基截断,只取临近坝体部分覆盖层地基连同坝体一起作为计算分析对象。用黏弹性边界条件代替固定边界条件,可以消除或有效降低由于截断边界造成外行波无法透过边界而引起的计算误差。本文采用施加等效地震惯性力的方法实现黏弹性边界条件下的地震动输入、采用等效线性化方法反映覆盖层地基边界上黏弹性边界条件的非线性特性,建立了基于黏弹性边界条件的深厚...
作者:程选生; 景伟; 李国亮; 李德; 马亮 期刊:《振动与冲击》 2017年第07期
一般情况下矩形贮液结构通过底板直接坐落在地基上,有必要在考虑地基效应的基础上研究其动力特;定义微幅晃动波高限值,并建立矩形贮液结构的简化模型.采用人工边界模拟地基效应,建立了有限元计算模型,对比两类模型对应的晃动波高以验证简化模型的合理性,基于势流理论在微幅晃动范围内研究在不同边界条件、不同地震波和不同地震加速度幅值下矩形贮液结构的动力响应.结果表明,两类模型得到的晃动波高趋势一致,且最大晃动波高相差较小...
作者:孙纬宇; 欧尔峰; 严松宏 期刊:《地震工程学报》 2016年第06期
针对地下工程抗震分析中边界条件和地震动输入方式选择问题,对一地下半无限体模型在一剪切波垂直入射条件下进行不同边界条件和不同地震动输入方法的算例试算.结果发现:两侧采用竖直向位移约束、底部采用黏弹性边界、并在模型底部用等效节点力输入地震动的方法,与三边均采用黏弹性边界条件和三边均采用等效节点荷载输入地震动的方法可以获得同样的结果.该方法易于在ANSYS中通过APDL编程实现,可为地下工程抗震分析中黏弹性边界的使...
作者:岑威钓; 袁丽娜; 王帅 期刊:《水利水运工程学报》 2016年第04期
为研究地震波非一致输入对三维高面板坝动力反应的影响,采用波场分离的思路将人工动力边界处的总波场分解为无局部场地效应影响的自由场和局部场地效应引起的散射场,借助黏弹性边界建立地震波在自由场作用下地震动非一致输入,实现考虑地基辐射阻尼和地震波行波效应的地震动输入。对我国西南地区某高面板坝进行非一致地震动反应分析,研究P波和SV波作用下坝体结构的动力反应规律。结果表明:当P波非一致输入时,随着入射角度的增加,竖...
作者:杜修力; 赵密 期刊:《水利学报》 2006年第09期
无限地基的能量辐射效应是影响拱坝地震反应的一个重要因素.本文提出将一种新的黏弹性人工边界结合显式有限元的时域波动求解方法用于拱坝-地基系统的地震反应分析,地震动输入通过分别将底边界入射位移时程和侧边界自由场时程对应的解析应力时程作为边界荷载实现.该方法具有较高的计算精度,且不存在高、低频计算失稳问题.文中以小湾拱坝地震反应分析为例,比较了透射边界、黏弹性边界两种计算方法的计算结果,论证了本文建议方法的有...
作者:王朝令; 刘争平 期刊:《大地测量与地球动力学》 2012年第02期
在ANSYS软件中应用黏弹性边界单元,用Combin14单元完成了黏弹性边界的施加。算例表明其可以很好地吸收边界反射波,且当切向刚度参数不变,法向刚度参数变化时,吸收效果不受影响,反之亦然,验证了其有效性和稳定性。
作者:梁建文 齐晓原 巴振宁 期刊:《地震工程与工程振动》 2014年第04期
本文采用黏弹性边界方法和地震动输入等效结点力方法,并结合通用有限元软件ANSYS,建立了三维凹陷地形地震响应分析问题的模型。通过与文献比较,对层状场地中三维凹陷地形整体模型进行了精度验证,并以天津市深厚覆盖层场地中某三维凹陷地形为例进行了地震响应分析,研究表明,三维凹陷地形对地震动具有显著影响,地表地震加速度反应谱与自由场具有明显差别。本文模型为三维复杂局部场地地震效应的分析奠定了基础。
作者:冯军和 闫维明 期刊:《工业建筑》 2008年第Z1期
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,...
作者:王立涛 马怀发 陈厚群 刘金朝 期刊:《水电能源科学》 2012年第01期
利用并行有限元程序生成系统PFEPG,以MPI作为并行编程环境,考虑结构自重、渗流压力、动水压力(采用附加质量模拟)、温度变化、地震波、坝面的水及泥沙压力等荷载,采用黏弹性边界模拟外行波向远域地基辐射,利用时域显式解法求解方程,编制了考虑接触非线性问题的水工结构动态响应有限元程序,并以溪洛渡拱坝的地震动态响应分析为例进行了测试。结果表明,该程序具有较高的并行度和良好的并行效率。
作者:王立涛 陈厚群 马怀发 期刊:《水力发电学报》 2009年第05期
本文建立了具有黏弹性边界条件的虚功方程。在此基础上同时考虑了动接触非线性问题,按照FEPG有限元语言规则编写动力学方程、黏弹性边界的脚本文件,算法文件,然后基于FEPG有限元程序自动生成系统,生成了有限元计算程序,并通过算例验证了本文程序的正确性和有效性。
作者:李志全 杜成斌 艾亿谋 期刊:《河海大学学报·哲学社会科学版》 2009年第04期
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...
作者:何建涛 马怀发 张伯艳 陈厚群 期刊:《水利学报》 2010年第08期
本文对实现黏弹性边界的常用方法进行了总结,对相应于黏弹性边界的地震动输入公式进行了详细推导,把自由场应力的求解也转化为自由场速度的求解,简化了地震动输入公式,并给出了地震动输入的简化方法。基于ABAQUS软件,进行算例分析并和理论解进行对比,验证了各种黏弹性边界实现方式及本文地震动输入方法的合理性和正确性。最后,对大朝山重力坝典型挡水坝段进行地震响应分析,通过施加黏弹性边界并输入相应地震动,评价了无限地基辐射...
作者:薛志成 王振清 王立涛 裴强 期刊:《清华大学学报·自然科学版》 2012年第08期
为了分析核电站复杂结构地震动态响应,以MPI作为基本并行编程环境,在LINUX操作系统下,开发了核电站结构地震动态响应的并行有限元计算程序。该程序采用黏弹性边界模拟外行波向远域地基的辐射,方程的求解采用时域显式解法,能够模拟包含各类静动荷载以及温度、接触等因素作用下的结构响应。经算例验证,该程序正确可靠。利用该程序对某核电站取水口建筑物进行了动态响应分析,并与ANSYS软件的分析进行比较,所花费时间从单机串...