换一批粘弹性人工边界单元及地震动输入方法比较研究
Comparative study of viscous-spring boundary element and methods of seismic motion input
摘要本文引用一致粘弹性边界的概念,推导了与一致粘弹性边界等效的粘弹性边界单元,得到了粘弹性边界单元的刚度矩阵和阻尼矩阵.通过对比粘弹性边界单元阻尼系数不同取值的计算精度,给出了阻尼系数推荐取值.在输入地震动时,采用一种基于局部人工边界的子结构输入方法,实现了和波动法相同的输入效果,并且避免了复杂的应力计算和荷载作用方向判断等问题,应用更加方便.采用自由场的算例,比较了人工边界和不同输入方式的组合在SV波垂直入射时的模拟精度.为了说明边界单元的变形对计算结果的影响,提出了使用底边界输入位移幅值umax和边界单元宽度b的比值ε=umax/b作为变形指标,调节边界单元边长尺寸.通过算例给出了ε的推荐取值.最后,选取合适的ε后建立一个圆形孔洞散射场地模型,对散射场地模型的模拟结果验证了粘弹性边界单元和子结构输入方式应用于散射场地时仍具有较高精度.
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