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静动力边界转换及其合理性验证方法的研究

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繁琐复杂的静动力边界转换处理是进行静动力耦合模拟的关键步骤,为了研究黏弹性边界条件下传统静动力边界转换的合理性及其验证方法的适用性,本文首先根据弹性叠加原理提出了一种验证静动力耦合模拟分析中静动力边界转换合理性的方法(参考解法);然后基于有限元软件ABAQUS,并结合自行研发的适用于成层介质的黏弹性边界施加和等效节点力计算程序VBEA2.0,对多土层自由场静动力耦合模型和土-地下结构静动力耦合模型进行了地震反应分析,对参考解法的适用性进行了探究;最后使用本文提出的参考解法,对一种典型的未进行合理静动力边界转换的自由场模型进行了分析,探讨了静动力边界转换产生振荡的原因和机理.研究结果表明:用于验证静动力边界转换合理性的参考解法,既适用于多土层自由场静动力耦合计算模型,又适用于土-结构相互作用的静动力耦合模型;静动力边界转换后产生的振荡是静动力耦合计算模型静力不平衡所导致,一般是因为未合理施加边界反力或单元应力.
Research on the static-dynamic boundary switch and its rationality verification method

integral static-dynamic analysisstatic-dynamic boundary switchviscous-spring boundarysuperposition principleseismic dynamic response

马笙杰、迟明杰、陈学良、陈苏、陈红娟、邢浩洁

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中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所强震动地震学研究室

中国北京 100124 北京工业大学城市建设学部

静动力耦合模拟 静动力边界条件转换 黏弹性边界 叠加原理 地震反应

国家重点研发计划国家自然科学基金重点项目国家自然科学基金

2019YFC15094035163900651878625

2024

10.11939/jass.20220136

地震学报
中国地震学会 中国地震局地球物理研究所

地震学报

CSTPCD北大核心
影响因子：1.186
ISSN：0253-3782
年,卷(期)：2024.46(1)
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