本文選題：地震波傳播　切入點(diǎn)：數(shù)值模擬　出處：《力學(xué)學(xué)報(bào)》2016年05期

【摘要】：黏彈性人工邊界在場(chǎng)地地震反應(yīng)和結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用等問(wèn)題的計(jì)算中已得到了廣泛的應(yīng)用.地震波在黏彈性人工邊界中的輸入是通過(guò)將地震波轉(zhuǎn)化為作用于人工邊界處的等效載荷來(lái)實(shí)現(xiàn)的.計(jì)算等效節(jié)點(diǎn)載荷的常規(guī)方法默認(rèn)邊界節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力為均布力,但實(shí)際上該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力分布通常是不均勻的.本文在有限元方法結(jié)合黏彈性局部人工邊界的顯式時(shí)域波動(dòng)方法的基礎(chǔ)上,建立了無(wú)限域散射問(wèn)題地震波等效載荷計(jì)算的一種改進(jìn)方法.該方法采用細(xì)化網(wǎng)格與應(yīng)力積分相結(jié)合的方法計(jì)算人工邊界等效節(jié)點(diǎn)力,有效地降低了人工邊界上等效節(jié)點(diǎn)力的計(jì)算誤差.以不同角度入射地震波的二維算例為例,算例給出的波場(chǎng)位移云圖和節(jié)點(diǎn)位移時(shí)程曲線驗(yàn)證了本文方法的有效性,其計(jì)算精度與網(wǎng)格尺寸和地震波入射角度密切相關(guān),且網(wǎng)格越小、入射角度越小,計(jì)算精度越高.對(duì)于相同的網(wǎng)格尺寸,本文采用方法的計(jì)算精度明顯高于常規(guī)方法,尤其是對(duì)于斜入射問(wèn)題優(yōu)勢(shì)更為明顯.
[Abstract]:The viscoelastic artificial boundary has been widely used in the calculation of site seismic response and structural-foundation dynamic interaction.The input of seismic wave in the viscoelastic artificial boundary is realized by transforming the seismic wave into an equivalent load acting on the artificial boundary.By default, the stress distribution in the corresponding region of the boundary node is uniform, but in fact, the stress distribution in the corresponding region of the node is usually uneven.On the basis of finite element method and explicit time-domain wave method of viscoelastic local artificial boundary, an improved method for calculating the equivalent load of seismic wave in infinite domain scattering problem is established in this paper.In this method, the equivalent node force of artificial boundary is calculated by the combination of thinning mesh and stress integral, and the calculation error of equivalent node force on artificial boundary is reduced effectively.Taking the 2-D example of incident seismic wave at different angles as an example, the displacement cloud map of the wave field and the nodal displacement time-history curve are given to verify the validity of the proposed method. The accuracy of the method is closely related to the mesh size and the incidence angle of the seismic wave.The smaller the mesh, the smaller the incident angle and the higher the accuracy.For the same mesh size, the accuracy of the proposed method is obviously higher than that of the conventional method, especially for the oblique incidence problem.
【作者單位】： 南京工業(yè)大學(xué)巖土工程研究所;江蘇省土木工程防震技術(shù)研究中心;中國(guó)地震局地球物理研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41374049,51421005) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2011CB013601)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：P315.9

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本文編號(hào)：1720335