黏弹性人工边界中侧向边界距离选取对计算精度的影响

现有研究成果和震害调查均表明不规则地形对场地地震响应有重要影响,黏弹性人工边界因具有概念清晰,稳定性高,精度好的优点,广泛用于场地地震响应分析。对场地进行地震响应分析时需从无限介质中截取出计算区域,地震波通过黏弹性人工边界进入计算区,同时该边界模拟无限域的弹性恢复和辐射阻尼作用,但通过人工边界向无限域透射的散射波仍会有部分反射进计算区域形成计算误差。本文分别建立半圆凹陷和陡坎地形场地,基于ANSYS结合黏弹性人工边界对比分析侧向边界距离选取对计算精度的影响,结果表明:地震响应分析中,人工边界截断处会引起边界及相邻一定范围内场地地震响应计算误差,应充分考虑人工边界选取距离对精度的影响,设置合理的人工边界选取长度。

黏弹性人工边界的地震波参考波场选取方法比较分析

土-结构动力相互作用分析需要引入人工边界对无限域进行模拟,黏弹性人工边界是目前常用人工边界之一。在使用人工边界时,作为地震波动输入的地震波参考波场选取很关键,不同参考波场选取方法的计算精度有很大差异。假定均匀半空间、成层场地、凹陷地形和含地下结构等4种二维场地模型,采用ANSYS有限元软件结合黏弹性人工边界计算工具,考虑SV波垂直入射和30°倾斜入射2种情形,分别对采用3种不同参考波场输入的计算精度进行了详细比较,结果表明:当土-结构动力相互作用计算模型的所有人工边界均选用自由场作为参考波场时,计算结果精度最高。