基于黏彈性人工邊界建立等效地震荷載,通過自編程序實現(xiàn)斜入射地震波在有限元軟件中快速準確的添加,并以此對斜入射地震波作用下雙面坡的地震響應進行分析,探討不同入射角和模型尺寸對坡體地形放大效應的影響規(guī)律。根據(jù)建立的數(shù)值模型,首先得出不同卓越頻率f₀與歸一化高度H/λ的關系;然后依據(jù)水平峰值加速度放大系數(shù)Ah和豎直峰值加速度放大系數(shù)A_v分析歸一化高度H/λ、坡度i和平臺寬度L三個參數(shù)對坡體地形放大效應的影響;最后根據(jù)兩側坡腳、兩側坡頂和坡頂中點的Ah,分析斜入射角度θ對H/λ,i和L的影響。結果表明:通過將數(shù)值模型中地震波入射問題程序化和界面化,方便了等效地震荷載在有限元軟件中的快速添加;卓越頻率f₀對坡體地形放大效應的影響只與H/λ有關,而與其他因素無關;H/λ的變化影響右側坡頂,i的變化影響兩側坡頂,L的變化影響兩側坡頂和坡頂中點;兩側坡頂Ah的最大值Ah_max不一定在地震波垂直入射(θ=0°)時得到,其取值與i和L有關。綜上,在有限元中建立了地震波斜入射的完整流程,保證了計算精度并簡化了建模難度;地...

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

圖1SV波斜入射模型

式中等號右側前兩項為內行場需要抵抗人工邊界物理元件的節(jié)點力，最后一項為內行場需要抵抗近場介質的節(jié)點力。因此若在數(shù)值模型中模擬地震波的入射過程必須考慮人工邊界的影響。相比于垂直入射問題，地震波斜入射問題更為復雜，因為體波在自由表面處會發(fā)生波型轉換，以圖1中SV波斜入射左側邊界A點為....

圖2有限元數(shù)值計算流程

依據(jù)MATLAB的計算和可視化功能，本著方便使用的原則，編制地震波輸入程序并將其界面化，只需輸入所需要的材料參數(shù)和模型參數(shù)，就可以得到邊界節(jié)點的等效地震荷載；然后將含有地震波輸入的節(jié)點信息導入有限元模型中計算。以ABAQUS軟件為例，邊界節(jié)點添加地震波的具體流程如圖2所示，自行開....

圖3等效地震荷載計算界面

圖2有限元數(shù)值計算流程由圖2，首先建立有限元模型，提取相應的節(jié)點信息和單元信息，結合相應的材料參數(shù)代入圖3的界面中，計算所有邊界節(jié)點的等效地震荷載；然后將計算結果導出為ABAQUS可識別的格式，并將相應數(shù)據(jù)讀入input文件中；采用Python語言將等效地震荷載與之對應的節(jié)點相....

圖4脈沖函數(shù)P(t)

式中G=(t/T0)3H(t/T0),H(t）為Heaviside階梯函數(shù)，振幅P0=1.0cm，脈沖持時T0=0.25s，總持時為0.8s，脈沖函數(shù)時程如圖4所示。選擇入射地震波為傾角18°的SV波，記錄位移變化趨勢，提取位移場快照，如圖5所示。在圖5中可以清晰看到入射SV波....

本文編號：3994067