一種模擬彈性波在層狀地基中傳播的簡化高階雙漸近透射邊界
本文選題:透射邊界 切入點(diǎn):層狀地基 出處:《中國科學(xué):技術(shù)科學(xué)》2016年05期
【摘要】:在強(qiáng)烈地震作用下,層狀地基與結(jié)構(gòu)之間的動力相互作用將對結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)產(chǎn)生重大影響,其難點(diǎn)是模擬波動在無限層狀地基中傳播引起的輻射阻尼效應(yīng).基于比例邊界有限單元法(SBFEM)構(gòu)建的層狀介質(zhì)標(biāo)量波高階雙漸近透射邊界能夠在全頻范圍內(nèi)快速收斂到準(zhǔn)確解,具有很高的計算精度和計算效率,并且具有良好的數(shù)值穩(wěn)定性.以二維水平等高層狀地基為研究對象,將彈性動力學(xué)方程強(qiáng)行解耦得到兩個獨(dú)立的標(biāo)量波方程,基于解耦的標(biāo)量波方程構(gòu)建了一種層狀地基彈性波傳播模擬的簡化高階雙漸近透射邊界.同標(biāo)量波高階雙漸近透射邊界一樣,該透射邊界具有良好的計算性能.數(shù)值算例結(jié)果表明,該透射邊界對底部為固定邊界條件的水平層狀地基具有良好的模擬精度.
[Abstract]:Under the strong earthquake, the dynamic interaction between the layered soil and the structure will have a significant impact on the dynamic response of the structure. It is difficult to simulate the radiation damping effect caused by wave propagation in infinite layered foundation. The high order double asymptotic transmission boundary of scalar wave in layered media based on the proportional boundary finite element method (SBFEMEM) can rapidly converge to the exact solution in the full frequency range. It has high accuracy and efficiency, and has good numerical stability. Two independent scalar wave equations are obtained by forcibly decoupling the elastic dynamic equations from the two-dimensional horizontal and other tall ground. Based on the decoupled scalar wave equation, a simplified high order double asymptotic transmission boundary for elastic wave propagation in layered soil is constructed, which is the same as the high order double asymptotic transmission boundary of scalar wave. The numerical results show that the transmission boundary has a good simulation accuracy for the horizontal layered foundation with a fixed bottom boundary condition.
【作者單位】: 華僑大學(xué)土木工程學(xué)院;清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;Department
【基金】:國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:51409107,41274106) 博士后自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:2014M551832)資助項(xiàng)目
【分類號】:O347.41
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1689532
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