直流电阻率法的三维有限元无限元数值分析

针对直流电阻探测法的三维数值解析中所存在的问题,提出了用有限元、无限元相结合来计算三维稳定电流场的方法。本方法不但有效考虑了三维半无限空间边界的影响,还可充分发挥有限元法在模拟三维地形方面的优越性。文中给出了用于三维稳定电流场计算的有限元、无限元的基本公式,并计算分析了有地下埋设物的数值试验和现场试验例。计算结果充分显示了本文提案方法的实用性。

一种空间全匹配型无限映射单元

根据有限元与无限元的耦合方法,提出了能与空间20节点有限单元相互匹配的三维单向、双向及三向映射无限元坐标函数.无需改变单元形状,采用规则单元划分即可解决三维空间无限域问题,概念上易于接受.对半无限弹性地基问题的沉降计算表明,本文无限元法结果与解析结果有一致的逼近,同等精度要求下较纯有限元法有更高的计算效率;在静态有限元分析中应用该法能以较小的计算区域单元数目满足较高的精度,故具有一定的理论分析和实用价值.

脉冲效应对地下管廊地震响应的影响

考虑行波效应、地基的辐射阻尼和地震波在地基中的反射得到应用于无限单元的垂直入射等效荷载输入方式,建立了结构地基相互作用的三维无限元-有限元耦合分析模型。选取三组脉冲地震,并根据其反应谱合成对应的非脉冲地震,将脉冲地震和非脉冲地震作用下结构产生的动力响应作比较。结果表明:在相同加速度峰值情况下,结构在脉冲地震作用下的动力响应大于非脉冲地震,脉冲效应会放大地震对结构的动力反应;而从管廊的应力及损伤因子结果看,管廊顶部容易发生塑性屈服,为抗震薄弱环节。因此在进行管廊结构设计时应考虑脉冲效应的影响,且应重点关注廊道顶部位置。