浅谈多源散射粘弹性人工边界研究

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1、北京交通大学硕士学位论文多源散射粘弹性人工边界研究姓名：张延申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：赵成刚20080601中文摘要摘要：近些年粘弹性人工边界被提出，利用有限元通用软件ANSYS中提供的弹簧．阻尼单元(Spring-damper)，可以较容易的模拟粘弹性人工边界条件。由于该方法简单，又具有较好的精度；更重要的是它可以方便地在通用的商业软件中实现，近些年它在结构一地基动力相互作用分析问题中得到了有效的应用。通常这些应用是针对一个结构物的情况，即所谓单源散射。但有些情况下，例如在多跨桥梁、铁路路

2、基等延伸较长的结构中，桥梁基础或轨枕有多个并且相距可能很远；这种情况是多源散射问题。如果在这种情况下仍然采用单源散射问题的粘弹性人工边界，会产生误差。而粘弹性人工边界的精度是评价其工程应用价值的一个重要指标。针对这种情况，本文在原有粘弹性人工边界的基础上，提出了多源散射粘弹性人工边界，该方法适用于具有多点内源输入荷载和多点地震动输入的情况。本文用有限元软件ANSYS中提供的弹簧一阻尼单元(Spring—damper)模拟粘弹性人工边界条件，并进行了数值计算。算例表明，与单源散射粘弹性人工边界相比本文方法能够

3、有效地提高粘弹性人工边界的计算精度。关键词：多源散射粘弹性人工边界；简化方法；ANSYS；结构．地基相互作用；精度分类号：P315ABSTRACTABSTRACT：Theviscous—springartificialboundaryisproposedinrecentyears，whichisrealizedeasilybyutilizingtheSpring-dampercellinfiniteelementsoftwareofANSYS．Thecombinationmethodofthefinitee

4、lementmethodandtheviscous—springboundaryisusedeffectivelyindynamicsoil-structureinteractionbecauseit’Ssimply，highaccuracyandconvenientactualizationincurrentcommercialsoftwareinrecentyears．Themethodisappliedinthesituationofsinglescatteringsource．Butinthelon

5、g—outspreadstructureofmultiple—spanbridgeandrailwayroadbed，thedistancebetweenofbridgefoundationsandsleepersmaybefar，whicharecalledmulti-pointsscatteringproblem．Theerrorwouldbecausediftheviscous—springartificialboundaryofsinglescatteringsourceisusedinaboves

6、ituations．Meanwhile，theartificialaccuracyisanimportantcriterionwhichevaluateitsapplicationinengineering．Onthebasisofprevenientviscous·-springartificialboundary,theviscous··springartificialboundaryofmulti—pointsscatteringsourceisproposed，whichissuitablefort

7、heinputofmulti—pointsscatteringandseismicwave．Thenumericalcalculateiscarriedbysimulatingtheviscous—-springartificialboundarywiththeSpring··dampercellinANSYS．Theresultsindicatetheproposedmethodinthepapercanimprovetheaccuracyofviscous—springartificialboundar

8、ycomparedwiththesituationofsinglescatteringsource．KEYWORDS：Multi—scatteringViscous-springartificialboundary；Simple—method；ANSYS；Soil—structureinteractionAccuracyCLASSNO：P315学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用