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《土_结构动力相互作用几种计算模型的比较》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、18卷5期自然灾害学报Vol.18No.52009年10月JOURNALOFNATURALDISASTERSOct.2009文章编号:1004-4574(2009)05-0088-06土-结构动力相互作用几种计算模型的比较11,21宋贞霞,丁海平,胡颖平(1.江苏省结构工程重点实验室(苏州科技学院),江苏苏州215011;2.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080)摘要:针对目前在土-结构动力相互作用分析中基础常采用实体单元、结构采用梁单元,建模过程中经常遇到的基础和结构不同单元的连接问题,通过在基础表面添加刚臂连接单元的方法来模拟基础和结构的连接,并分析对
2、比了实体单元、实体单元-刚臂-梁单元、实体单元-梁单元3种模型在考虑土-结构相互作用时的动力反应,计算结果显示:采用刚臂连接单元方法的计算结果精度与实体单元的相同,但计算效率高。关键词:土-结构动力相互作用;刚性连接;动力分析;单元连接中图分类号:TU43文献标识码:AComparisonofseveralsimulatingmodelsfordynamicsoil2structureinteraction11,21SONGZhen2xia,DINGHai2ping,HUYing2ping(1.JiangsuKeyLaboratoryofStructuralEngine
3、ering,SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215011,China;2.InstituteofEngineeringMechanics,ChinaEarthquakeAdministration,Harbin150080,China)Abstract:Atpresent,inthedynamicsoil2structureinteractionanalysisthebaseismodeledbysolidelementandthesuperstructurebybeam,theproblemofconnecti
4、onbetweendifferentelementsoccurs.Tosolvingtheconnectionmethodofdifferentelements,rigidarmbeamsareaddedbetweentheupperbeamelementsandlowersolidele2ments.Variousmodelsareestablishedandthedifferentresultsareanalyzed.Somesignificativeconclusionsaredrawnout:thecalculationresultsofthemodelwith
5、rigidarmbeamelementsissimilartothemodelofsolidele2ments,butmoreefficientincalculation.Keywords:soil2structureinteraction;rigidconnection;dynamicanalysis;elementconnection对于土-结构相互作用的数值分析,选取合理的计算模型是决定计算准确的一个关键因素,如何建模能够迅速精确的求解是目前亟需解决的问题。对需要大量重复计算寻求规律的思路分析型的研究来说,即使选取合理的二维计算模型,往往也要花费过多的计算机时。考
6、虑土-结构相互作用的计算模型有很多[1-2]种,这些建模方法广泛应用于目前的商业有限元程序之中。ANSYS是大型通用有限元计算软件,有多种[3,7]单元模型,在很多领域有广泛的应用,也应用于土-结构动力相互作用的分析。利用ANSYS进行土-结构动力反应分析,可采用梁单元模拟梁,实体单元模拟土和基础,也可用实体单元来模拟梁以提高计算精度并获得更加丰富的内容,但全部采用实体单元则计算效率较低。因此,我们经常分别采用梁单元和实体单元[4]来模拟梁和土体,然而梁单元和实体单元如果连接不好会使计算结果有所差别。本文采用ANSYS软件建立考虑土-结构动力相互作用的二维模型,分别对实
7、体单元(全部采用实体单元,其中土体为Plane42,上部结构取一榀框架,采用Shell63)、实体单元-刚臂-梁单元(如图2上部结构采用梁柱单元,下部土体采用实收稿日期:2009-02-16;修订日期:2009-08-21基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAC13B02);江苏省结构工程重点学科项目作者简介:宋贞霞(1979-),男,助理工程师,博士研究生,主要从事地震工程领域研究.E2mail:zx_song@163.com©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHou
