基于連分式與有限元法的壩庫耦合瞬態(tài)分析方法
本文選題:有限元 + 連分式 ; 參考:《工程力學(xué)》2016年04期
【摘要】:為高效模擬地震激勵(lì)下壩庫耦合瞬態(tài)響應(yīng),建立了無限水庫的連分式與有限元法的耦合公式。結(jié)合壩體有限元公式,利用壩庫耦合項(xiàng),發(fā)展了壩庫耦合瞬態(tài)分析迭代算法。利用該算法分析了水平向地震激勵(lì)下重力壩的瞬態(tài)響應(yīng)。比較了基于連分式法、動(dòng)態(tài)剛度矩陣法、動(dòng)態(tài)質(zhì)量矩陣法模擬壩庫耦合問題的計(jì)算效率。數(shù)值算例表明該耦合算法模擬壩庫耦合瞬態(tài)響應(yīng)的正確性及高效性。該方法繼承了比例邊界有限元法的精度高、離散單元少等特點(diǎn),又避免了其卷積積分,提升其計(jì)算效率,為壩庫耦合瞬態(tài)響應(yīng)提供了一種高效分析方法。
[Abstract]:In order to efficiently simulate the coupled transient response of dam and reservoir under seismic excitation, the coupling formula of continuous fraction and finite element method for infinite reservoir is established. Based on the finite element formula of dam body and the coupling term of dam and reservoir, an iterative algorithm for transient analysis of dam and reservoir coupling is developed. The transient response of gravity dam under horizontal earthquake excitation is analyzed by using this algorithm. The computational efficiency of coupling problem of dam and reservoir based on continuous fraction method, dynamic stiffness matrix method and dynamic mass matrix method is compared. Numerical examples show that the coupled algorithm is correct and efficient in simulating the coupled transient response of dam and reservoir. This method inherits the characteristics of high precision and few discrete elements of the proportional boundary finite element method, avoids its convolution integral and improves its computational efficiency. It provides an efficient analysis method for the coupled transient response of dam and reservoir.
【作者單位】: 中國工程物理研究院總體工程研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10902060,11272299) 中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(201003123) 中國工程物理研究院科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金項(xiàng)目(2011B0201036)
【分類號(hào)】:TV64;TV312
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,本文編號(hào):1859686
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