基于abaqus的三维粘弹性边界单元及地震动输入方法研究

《基于abaqus的三维粘弹性边界单元及地震动输入方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第32卷第3期三峡大学学报(自然科学版)Vol132No132010年6月JofChinaThreeGorgesUniv.(NaturalSciences)Jun12010基于ABAQUS的三维粘弹性边界单元及地震动输入方法研究苑举卫杜成斌陈灯红(河海大学工程力学系,南京210098)摘要:基于大型通用有限元软件ABAQUS,利用FORTRAN语言编写了适用于粘弹性人工边界的外源波动输入子程序SDAB.FOR.该子程序包含粘弹性边界和加载两部分,粘弹性边界通过子程序UEL结合隐式积分算法定义粘弹性边界单元对整个系统的雅克比矩阵贡献来实现;人工边界上的总波场分解为无局部

2、场地效应影响的自由场与局部场地效应引起的散射场,地震波作用于人工边界的自由场荷载可由设计地震动位移时程和速度时程统一表达,利用描述法向荷载和切向荷载的加载子程序DSLOAD、UTRACLOAD实现,从而可方便实现地震动的有效输入,避免了单独求解自由场.将考虑粘弹性边界条件的外源波动输入和内源地震动输入方法分别应用于某高拱坝的动力响应分析,并与常规无质量地基模型计算结果进行了对比,结果表明,考虑地基辐射阻尼的两种地震动输入方法均会显著降低结构的动力响应,其中采用外源波动输入方法的降幅更大.关键词:粘弹性边界单元;外源波动输入;辐射阻尼;ABAQUS;拱坝中图分类号:TV

3、312文献标识码:A文章编号:16722948X(2010)0320009205Studyof3DViscoelasticBoundaryElementsBasedonABAQUSandEarthquakeInputMethodYuanJuweiDuChengbinChenDenghong(DepartmentofEngineeringMechanics,HohaiUniv.,Nanjing210098,China)AbstractTheexternalsourcewaveinputsubroutineSDAB.FORofviscoelasticartificialb

4、oundaryisa2chievedbyFORTRANlanguagebasedonthecommercialFEMcodeABAQUS.Thesubroutineincludestwoparts,theviscoelasticboundaryandtheloading.TheviscoelasticboundaryiscarriedoutbysubroutineUEL,inwhichJacobianmatrixcontributionoftheboundaryisdefinedinformofimplicitintegralalgorithm.Thewavefiel

5、datartificialboundaryisseparatedintofreefieldwithoutlocaltopographyeffectandscatteringfieldinducedbylocaltopographyeffect.Thefreefieldofearthquakeactionattheartificialboundaryisexpressedgenerallybythedesignearthquaketimehistoriesofdisplacementandvelocity,andisrealizedbytheloadingsubrout

6、inesofDSLOADandUTRACLOADwhichdescribesthenormalloadsandtangentialloadsrespective2ly.Thustheearthquakeinputiscarriedouteffectivelyandthefreefieldwithsolutionseparatelyisavoided.Theexternalsourcewaveinputandtheinternalseismicmotioninputmethodwithviscoelasticboundarycon2ditionsareappliedto

7、thedynamicanalysisofahigharchdamrespectively;andcomparedtotheresultsofthemasslessfoundationmodel.Theresultsshowthatthetwomethodswiththeradiationdampingofthefounda2tionwillreducethestructure'sdynamicresponseobviously;andthedecreaserangeoftheexternalsourcewave收稿日期:2010204228基金项目: