地基边界对五嘎冲拱坝地震动力响应的影响

采用时程法计算了五嘎冲拱坝在考虑地基辐射阻尼的粘弹性边界模型与传统的无质量地基固定边界模型的地震动力响应,对大坝的加速度、动应力特征进行了分析,通过对2种模型的对比,总结出拱坝在考虑地基辐射阻尼情况下的动力响应规律.结果表明:等效荷载的地震动输入方式及用粘弹性边界模拟地基辐射阻尼在三维计算中是可靠的,除部分特征点外,地基辐射阻尼能有效地减小拱坝的地震响应,这对拱坝抗震计算具有一定指导意义.     

层状地基矩形板结构系统动力响应的一种数值解法

为解决矩形板在动荷载作用下的动力反应,以矩形板和层状地基组成的系统为研究对象,建立有限元与无限元耦合模型,根据哈密尔顿原理推出系统的动力方程.用静力凝聚法及接触面的节点位移和板中面节点位移的几何关系,将地基反力用板中面节点位移和地基等效刚度来表示,从而把地基反力从系统中解耦出来,采用Wilson法导出系统的等效刚度矩阵和等效荷载列向量,求解出系统在弹性阶段的动力响应.结果表明:应用空间有限元与无限元模型很好的解决了人工边界的不足,使计算与实际更接近;解决了板与地基的耦合和无限元的质量矩阵的确定的难题,为无限元的应用提供有效的方法.     

黄土区地铁车站动力分析中的无限元传输边界

地铁地下结构有限元分析时,半无限域截断处的人工边界条件直接影响计算结果的可靠性.本文基于ABAQUS有限元分析软件,探讨地铁地下结构动力响应分析中固定边界、远置边界、粘弹性边界及无限元传输边界的实现方法;通过黄土介质振动响应分析,对黄土地区地铁车站动力响应分析中各种人工边界条件的模拟效果进行对比研究.结果显示,在黄土地区采用粘弹性边界和无限元传输边界均可有效控制波的反射干扰,模拟波动穿过人工边界面向半无限域传播的特征.与粘弹性边界相比,无限元传输边界使用有限单元模拟近场黄土,使用无限单元界模拟远场黄土介质,具有技术处理简单,计算成本低,精度高等特点.实例分析表明,在黄土地区地铁车站地震反应分析中采用有限元-无限元耦合的建模方法,具有较好的适用性.     

粘弹性薄板动力响应的边界元方法

目的 研究粘弹性薄板动力学边界元方法,方法 首先在物理空间建立了粘弹性薄板动力响应问题的数学模型,然后利用拉普拉斯变换得到拉氏变换域的基本方程;利用基本方程的基本解,由边界元方法得到边界积分方程,并求得数值解,最后通过数值Ｌａｐｌａｃｅ逆变换得到原问题的解,结果 给出了粘弹性圆板,环板的挠度随时间的演化图,结论 根据演化图,可得挠度,弯矩随时间的变化关系。     

边界元方法中的奇异性

本文试图从数值计算和从数学分析的角度全面地评述现阶段边界元方法研究中对奇异性的处理.列出了计算奇异积分和超奇异积分的方法;讨论了由于边界的非光滑性引起的解的奇异性;介绍了描述它们的数学工具,如在部分边界上定义的索伯列夫空间,拟微分算子等.为将奇异性反映在边界元近似中,建议采用奇异边界单元.     

粘弹性薄板动力响应的边界元方法

目的研究粘弹性薄板动力响应的边界元方法．方法首先在物理空间建立了粘弹性薄板动力响应问题的数学模型,然后利用拉普拉斯变换得到拉氏变换域的基本方程;利用基本方程的基本解,由边界元方法得到边界积分方程,并求得数值解;最后通过数值Ｌａｐｌａｃｅ逆变换得到原问题的解．结果给出粘弹性圆板、环板的挠度随时间的演化图．结论根据演化图,可得挠度、弯矩随时间的变化关系．     

岩石力学问题统一的边界元方法

为了形成统一的计算机程序去处理各类岩石力学问题,本文根据两类位势层的物理意义,阐明了各类边界元间接法在形式上的一致性与原理上的共同性。不同性质的点源引起不同特征的基本解,由此区别不同方法。根据上述原理形成的源程序可以同时处理无限平面问题,复合平面问题、半平面问题、非均质问题(包括各种节理单元)及粘弹性问题等。给出了几个矿山应用实例。本文的原理适用于复杂材料模型,如材料非线性及各向异性介质等。     

拟静态粘弹性边值问题的基本解

根据对线弹性Ｋｅｌｖｉｎ问题基本解的Ｋ－Ｇ型分解，找到了以蠕变柔量表示的粘弹性问题基本解。对于常见筒化粘弹性力学模型，它们可直接用于线性弹性边界元法源程序，形成求解粘弹性问题边界元算法。     

基于波动理论的粘弹性人工边界内源波动有限元分析

在地震激励作用下,当地基为无限介质时能量将逸散到无穷远处而耗散.目前广泛采用的无质量固定边界模型引入了不真实的反射地震波,无法模拟地震波的真实传播过程.基于波动理论采用粘弹性人工边界模拟地震波内源波动的远域能量逸散效应,并将计算结果与固定边界模型进行比较.计算结果表明粘弹性人工边界削弱了固定边界引起的荷载放大效应,能更...     

无拉力地基Reissner板的位移计算

本文推导了带有边载的无拉力弹性半空间地基上Reissner板的边界元——线性互补方程，建立了在边载作用下的地基刚阵和等效荷载向量，并给出了算例。     

无穷边界单元及其在地基模拟中的应用

本文根据边界元理论,提出了两种型式的无穷边界单元,并将其应用到地基模拟问题中,给出了无穷边界单元的合理位置。实例计算表明了无穷边界单元具有节省单元和精度高的优点。     

半平面问题无限边界单元的构造及应用

对对半平面问题，在进行数值计算时，如果不考虑无限远处对近场的影响，则计算精度会受到一定的影响。本文在前人工作的基础上构造无限边界单元，可以在不增加大量单元的基础上考虑无限远处的影响，这样能更好地模拟实际问题，为数值计算带来方便和有效的数值结果。     

库水-重力坝-无限地基系统地震响应分析

为了分析库水以及无限地基辐射阻尼对库水-重力坝-无限地基系统的地震响应影响,通过比例边界有限元法、有限元法以及无限单元法计算了库水-重力坝-无限地基系统的响应.基于SBFEM计算上游坝面库水压力,利用无限单元法分析无限地基辐射阻尼的影响,以Koyna重力坝为研究对象,给出了重力坝在不同地基弹性模量条件下地震位移时程以及应力的响应,随着地基弹性模量的增加,坝体响应增加.与无质量地基模型的计算结果进行对比,考虑无限地基辐射阻尼的计算结果较小.     

三维无限域问题材料参数反分析的边界元方法

根据对偶边界控制反分析原理编制了基于三维边界元方法的岩土材料参数识别程序,并使用了无限边界单元来解决岩土工程中固有的无限域问题。实际计算结果表明了此方法的有效性。     

地震动强度及近断层速度脉冲峰值对简支板桥地震响应影响

地震动强度和近断层速度脉冲峰值均为导致桥梁结构震害的主要原因。与其他桥型相比,简支板桥在地震中更容易发生破坏和损毁。作者以在2008年汶川地震中出现严重破坏的高原大桥（预应力混凝土简支空心板桥）为研究背景,探讨大桥所处场地的人工边界分别为自由边界、固定边界、黏弹性边界和黏弹性+阻尼层边界时对计算结果精度、计算效率等的影响。通过ABAQUS建立包含高原大桥及其场地的整体有限元模型,人工边界采用黏弹性+阻尼层边界,并以地震波加速度峰值作为地震动强度指标和人工合成近断层速度脉冲型地震波,分析地震动强度、近断层速度脉冲峰值对简支板桥地震响应影响程度。结果表明：人工边界为黏弹性+阻尼层边界时,可有效减弱边界处的反射效应,计算结果精度基本能满足要求;近断层速度脉冲峰值对结构地震响应的影响比地震动强度更为显著;场地表面加速度峰值随地震动强度提高而增加;近河岸和存在基岩分界面易导致简支板桥局部结构的地震响应加剧;随地震动强度或近断层速度脉冲峰值或地震波位移峰值的增加,跨径变化峰值、相对滑移量和滑移峰值变大;近断层速度脉冲型地震波对桥梁的影响比无脉冲型地震波更为不利。     

一种改进粘弹性拟静态分析的边界单元法

本文在原来的研究基础,提出了一种改进的粘弹性结构拟静态分析的边界单元法。应用粘弹性对应性原理,在Laplace变换区域中,应用直接边界单元法求出变换的边界位移和表面力,然后应用改进的Durbin反演技术,直接求出时间区域内的解,即粘弹性结构在长期载荷作用下的蠕变特性。与以前的方法相比较,这种改进方法具有变换参数选择简单,求解稳定;可以求出时间域内均匀的各点解答;还具有计算精度高,计算机的机时省等优点。     

动载状态下冰层振动分析及数值算法研究

从冰粘弹性振动微分方程出发,给出了求解冰层粘弹性振动微分方程的边界条件;基于偏微分方程有限元数值求解的基本理论,结合Bubnov-Galerkin方法,推导出冰粘弹性振动偏微分方程的数值解.通过实例计算,给出冰层在振动载荷作用下的扰动特性.