土石壩及其地基在強(qiáng)震作用下常常會(huì)出現(xiàn)液化失穩(wěn)現(xiàn)象。為了研究飽和土石壩及其地基液化失穩(wěn)問題,人們常將土體看作孔隙水與土骨架組成的兩相介質(zhì)材料,數(shù)值求解這種兩相飽和介質(zhì)的動(dòng)力固結(jié)方程。需要建立土石壩動(dòng)力固結(jié)方程的有限元模型。這種數(shù)值模型是由半無限大地基截取的有限地基及壩體結(jié)構(gòu)組成的相互作用的系統(tǒng)。截取的有限地基所形成的人工邊界要反映飽和多孔介質(zhì)無限域波動(dòng)輻射效應(yīng),即滿足人工邊界條件。飽和多孔介質(zhì)的人工粘彈性邊界比單項(xiàng)固體介質(zhì)的更為復(fù)雜,不僅需要考慮固體固結(jié)位移邊界條件,同時(shí)也要考慮孔隙水壓力的邊界條件。本文研究將建立求解兩相飽和介質(zhì)動(dòng)力固結(jié)方程的Strang分裂算子法格式,及其引入人工邊界后的表達(dá)形式,并開發(fā)其應(yīng)用源代碼程序,分析了不同動(dòng)載載荷作用下飽和介質(zhì)的動(dòng)力響應(yīng)過程,驗(yàn)證了人工粘彈性邊界的吸收效果及其有效性和正確性。具體研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面:1、研究了經(jīng)典的Strang分裂算子法,給出了兩相飽和介質(zhì)動(dòng)力固結(jié)控制方程的u-p形式的分裂格式,并基于其弱解形式,編寫了有限元語(yǔ)言的腳本文件。2、基于有限元程序自動(dòng)生成系統(tǒng)（FEPG）生成了求解三維兩相飽和介質(zhì)動(dòng)力固結(jié)問題的FORTRAN源代... 

【文章來源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)-地基系統(tǒng)模型

界適用于介質(zhì)為層狀有限厚度的彈性體，向建立，并且需要介質(zhì)層頂面自由，底面界在水平方向精確，豎直方向有限精確，豎直方向也能達(dá)到精確解。的微分方程，經(jīng)有限差分格式離散，時(shí)空出到無限域時(shí)，某一時(shí)刻人工邊界上的狀態(tài)有關(guān)，而與其他時(shí)刻和位置的節(jié)點(diǎn)狀了數(shù)值模擬計(jì)算量和過程，極大地提高了ist 研究

人工邊界的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，施加一組阻尼器達(dá)到能夠有效吸收邊界上波的能量的作用，實(shí)現(xiàn)外行波穿透過人工邊界到無限域的相同效果。在有限元數(shù)值模擬中，阻尼器實(shí)質(zhì)上是施加在離散后的人工邊界節(jié)點(diǎn)上，圖1-3a表示宏觀粘性邊界在人工邊界上的施加示意圖，圖1-3b反映了離散后二維邊界節(jié)點(diǎn)上。該邊界概念清楚、簡(jiǎn)單方便，應(yīng)用廣泛，但存在沒有無限域恢復(fù)力，精度不高的不足，在低頻力作用下，會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的整體飄移失穩(wěn)的問題。a b圖1-3粘性人工邊界示意圖Zahrazerfa等基于飽和多孔介質(zhì)彈性本構(gòu)模型，提出一種瞬態(tài)粘性吸收邊界的時(shí)域響應(yīng)模型，通過算例驗(yàn)證了該邊界的正確性并指出該粘性邊界的阻抗與頻率無關(guān)（Zohra Zerfa，Benjamin Loret，2004）。Kouroussis等研究了無限介質(zhì)的有限動(dòng)力模型的修正粘性邊界的效率問題


本文編號(hào)：2962171