考虑基础柔性的土-结动力相互作用分区显-隐式分析算法

• 作者: 赵宇昕 陆新宇 陈少林
• 来源期刊: 自然灾害学报
• 学科: 工学
• 关键词: 土-结构动力相互作用 显-隐式结合异步算法 多次透射边界 柔性基础 刚性基础
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 9-19
• 页数: 11页
• 分类号: TU435|X9
• 字数: 6346字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13577/j.jnd.2020.0302

摘要

在土-结相互作用分析中,一般假定基础为刚性.这种假定在基础尺寸较小,或地震波频率较低时,有一定的合理性;但当基础尺寸大于入射地震波最小波长时,刚性基础对高频地震波具有较大的滤波作用,影响结构反应的计算精度,应该考虑基础的柔性.本文考虑基础的柔性,将土-基础-结构体系进行分区计算,土体和基础采用集中质量显式有限元方法,半无限土体采用多次透射人工边界模拟,通过FORTRAN自编程序进行分析;上部结构采用隐式有限元法,可通过ANSYS进行分析;当结构采用梁单元时,通过约束方程对基础和结构进行耦合连接;结构和土体可采用不同的时间步距,实现了柔性基础情形的土-结构相互作用分区异步计算.通过与Belytschko显-隐式同步算法对比,表明本文时空分区显-隐式结合异步算法,在保证精度的前提下,可极大提高计算效率.进一步通过柔性基础和刚性基础的算例对比,验证了所模拟的最小波长远大于基础尺寸时,刚性基础假定较为合理,并简单讨论了计算中出现的失稳现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈少林	南京航空航天大学土木与机场工程系	31	206	8.0	13.0
2	陆新宇	南京航空航天大学土木与机场工程系	1	0	0.0	0.0
3	赵宇昕	南京航空航天大学土木与机场工程系	3	28	2.0	3.0