核電、水電等重大工程的抗震專題極大的推進(jìn)了地基-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用數(shù)值方法的研究。為了更加準(zhǔn)確地模擬無限地基動(dòng)剛度,本文建立了基于量綱轉(zhuǎn)換的比例邊界有限元法（SBFEM）基礎(chǔ)動(dòng)剛度數(shù)值求解改進(jìn)模型;并將這一求解方法與有限元法相結(jié)合來求解近場區(qū)域形式較復(fù)雜的二維無限地基動(dòng)剛度。隨后,將該方法進(jìn)一步應(yīng)用于三維無限域動(dòng)力剛度求解問題中,探討了場地開挖對于核電場地動(dòng)剛度的影響。最后,以某百萬千瓦級核電廠房為研究對象,基于粘彈性邊界模型探討了場地開挖對于上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。（1）無限地基動(dòng)力剛度的求解是地基-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用分析中的重要環(huán)節(jié),基于SBFEM的連分式法是近年來發(fā)展起來的求解此類問題的一種有效方法。但采用這種方法求解實(shí)際參數(shù)條件下的無限域地基動(dòng)剛度,連分式中的各階剛度、柔度陣元素值間的數(shù)量級存在較大差別,展開階數(shù)較高時(shí)存在數(shù)值誤差。針對這一問題提出先將真實(shí)場地參數(shù)轉(zhuǎn)換成無量綱形式,基于轉(zhuǎn)換后的參數(shù)計(jì)算動(dòng)力剛度矩陣,再還原量綱。計(jì)算結(jié)果表明,采用這種求解方法可以有效降低誤差,提高計(jì)算精度。（2）采用有限元來模擬近場土體,采用基于量綱轉(zhuǎn)換的改進(jìn)連分式來模擬無限域,從而建立了基于上述兩種... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 地基-結(jié)構(gòu)相互作用綜述
        1.2.1 地基-結(jié)構(gòu)相互作用問題的基本概念
        1.2.2 地基-結(jié)構(gòu)相互作用研究的發(fā)展歷程及分析方法
    1.3 本文的主要工作
2.基于量綱轉(zhuǎn)換的SBFEM基礎(chǔ)動(dòng)剛度連分式求解改進(jìn)模型研究與應(yīng)用
    2.1 比例邊界有限元方法(SBFEM)綜述
        2.1.1 SBFEM基本概念
        2.1.2 基于加權(quán)余量法SBFEM控制方程的建立
        2.1.3 頻域動(dòng)力剛度控制方程的建立
    2.2 基于SBFEM的高階透射邊界模型
        2.2.1 改進(jìn)連分式公式推導(dǎo)
        2.2.2 無限域動(dòng)剛度求解模型與數(shù)值問題分析
        2.2.3 量綱分析的引入
    2.3 地基動(dòng)剛度求解精度分析
    2.4 參數(shù)影響分析與模型適用性研究
        2.4.1 參數(shù)無量綱化的連分式求解結(jié)果分析
        2.4.2 幾何參數(shù)敏感性分析
        2.4.3 地基材料參數(shù)影響分析
    2.5 本章小結(jié)
3.近場復(fù)雜場地結(jié)構(gòu)的動(dòng)力剛度特性研究
    3.1 地基動(dòng)剛度求解精度分析
    3.2 基礎(chǔ)截面形式對地基動(dòng)剛度求解的影響分析
    3.3 材料參數(shù)影響分析
        3.3.1 均質(zhì)及帶有斜向夾層的地基材料參數(shù)影響分析
        3.3.2 近場局部區(qū)域質(zhì)量密度改變對地基動(dòng)剛度的影響分析
        3.3.3 近場區(qū)域質(zhì)量密度改變對地基動(dòng)剛度的影響分析
        3.3.4 橫向各向同性二維半空間中地基動(dòng)剛度求解
    3.4 某一局部區(qū)域受到諧振作用下地表的動(dòng)力響應(yīng)
    3.5 本章小結(jié)
4.基礎(chǔ)埋置對核電廠房地震響應(yīng)的影響分析
    4.1 基于ASCE規(guī)范的集總參數(shù)場地模型
        4.1.1 半無限場地動(dòng)力模型
        4.1.2 規(guī)范推薦的開挖場地模型
    4.2 基于粘彈性邊界的有限元近似地基模型
        4.2.1 集中粘彈性人工邊界場地模型
        4.2.2 基于諧響應(yīng)的集總參數(shù)場地動(dòng)力模型
    4.3 基礎(chǔ)埋置對核電廠場地動(dòng)剛度的影響
    4.4 基礎(chǔ)埋置對核電廠房地震響應(yīng)的影響
        4.4.1 核反應(yīng)度廠房集中質(zhì)量模型
        4.4.2 粘彈邊界場地模型的地震動(dòng)輸入方法
        4.4.3 Newmark-β法求解基本方程
        4.4.4 算例分析
    4.5 本章小結(jié)
5.總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]我國核電戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“十二五”培育與中長期發(fā)展展望[J]. 郭晴,蘇罡.  中國工程科學(xué). 2016(04)
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博士論文
[1]等幾何分析方法和比例邊界等幾何分析方法的研究及其工程應(yīng)用[D]. 張勇.大連理工大學(xué) 2013



本文編號：3640077