海绵边界的有效性验证

动力时程分析能够综合考虑土体和结构几何和非线性特性,是地下结构抗震研究中一种重要方法,人工边界是动力时程分析需要重点考虑的问题之一。利用有限元对海绵边界的有效性进行了验证性分析,结果表明地震波在模型与海绵边界的界面会发生反射,影响海绵边界的有效性。对人工边界的合理使用给出了建议。

基于SPML和海绵边界的伪谱法弹性波模拟复合吸收边界条件

弹性波数值模拟中分裂格式的完全匹配层吸收边界(SPML)难以吸收与边界接近平行传播的地震波,并会产生数值噪声,降低了地震波模拟的精度。针对此问题,提出了复合吸收边界条件,将SPML边界条件与海绵吸收边界条件组合成边界的内外层,实现了对与边界接近平行传播地震波的有效吸收。针对数值噪声沿边界传播的特点,对复合边界中的海绵边界吸收系数进行了改进,提高了海绵边界对平行于边界方向传播的地震波的衰减能力,进一步提高了对入射至边界处地震波的吸收效果。数值测试结果显示,不论对简单速度模型还是复杂速度模型,复合吸收边界对地震波的吸收效果优于常规SPML边界的吸收效果,且不会产生明显的数值噪声。