基于分块法改进的等效一致粘弹性边界在抗震动力分析中的应用

在结构抗震动力分析中,通常利用等效一致粘弹性边界代替粘弹性边界来模拟无限地基的辐射阻尼效应,但一般将散射波源至整层人工边界中心的距离作为一个常数代入对应参数的理论公式中,导致计算的动力响应会有一定的偏差。为此,提出利用分块法对等效一致粘弹性边界进行修正,即将边界分成一定的块数分别计算散射波源至每一块人工边界中心的距离,以减弱偏差的影响。以某重力坝为例,利用此方法分别计算了分块数取1、5、10、15时对应的关键点位移应变及加速度时程变化,验证了分块法对等效一致粘弹性边界修正的有效性和可行性。

基于等效一致黏弹性边界的重力坝抗震分析

在结构-地基的抗震动力分析中,有限元法通常是通过对模型施加弹簧-阻尼器或者无质量地基的方法来模拟地震的辐射阻尼效应,其工作量较大。在ADINA程序中采用等效三维一致黏弹性边界单元对三维黏弹性人工边界进行模拟,建立三维有限元模型,在模型的边界上延伸一层实体单元,利用黏弹性边界的弹簧-阻尼器的系数公式推导出边界单元的弹性模量和阻尼系数,并赋值给边界材料参数。利用地震响应时程分析法,对带有等效一致黏弹性边界的重力坝模型计算得出的结果与以无质量地基的方法来阻止地震波在边界反射的计算结果相比较,得出使用等效三维一致黏弹性边界来模拟地震辐射阻尼的抗震性能更好,可大大减少建模工作量,为复杂结构进行抗震分析提供了新的方法。

基于ADINA软基上地震动输入方法研究及其应用

针对传统的刚性边界模型不能真实反映结构与地基的相互作用且对结构的动力响应影响较大的问题,研究了ADINA中实现软基上等效一致黏弹性人工边界及在该边界上波动输入的方法和技术,将其应用于某软基上泵站的三维结构—地基—水体有限元模型,在地震荷载下对结构进行动力分析,并与传统无质量地基模型结果进行对比,发现考虑地基辐射阻尼能有效降低泵站的动力响应,表明本文方法可行、有效。

混凝土重力坝动力抗滑稳定性分析

地震作用下,动力抗滑稳定性分析是大坝抗震安全评价的重要组成部分。文章依托某碾压混凝土坝实际工程,建立坝体-库水-地基多耦合仿真模型。在正常蓄水位工设计况下,采用等效一致人工边界模拟坝体-地基动力耦合作用,计算模型在地震作用下典型坝段的地震响应。采用剪力比例法对地震作用下岸坡坝段的动力抗滑稳定进行分析研究。结果表明,坝体最大位移响应出现在上游坝顶处位置,最大拉应力和压应力分别呈现在坝踵和坝趾处位置,大坝动力稳定计算满足抗震规范要求。