【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地震工程，尤其涉及斜入射p波的等效节点力计算方法、存储介质、设备。
技术介绍
1、在土结构动力相互作用的研究中，如何将地震动输入到有限元模型中是动力研究的关键一环。目前常见的地震动输入大多采用在时域内对均质地基左边界或左右双边界进行波场分解后计算其等效节点力并输入至有限元模型。
2、上述方法存在着几处明显不足：第一，等效节点力的计算需要已知位移场和速度场，在时域内进行计算则需对已知波场进行积分或微分处理对于目前的计算软件而言无法精确计算，由此会造成精度的降低。并且对波场进行积分和微分处理从程序撰写方面而言难度较大；第二，上述方法只考虑左右边界或左边界的自由场和散射场叠加，对于底边界仅考虑自由场，并没有实现地基土中波场的再现，从而使得计算精度降低；第三，随着动力研究的深入，学者们不仅局限于均质地基的动力响应研究开始对成层地基进行分析，而上述方法虽可以适应二维以及三维情况但是无法扩展至成层地基。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种斜入射p波的等效节点力计算方法，包括以下步骤：
2、s1、获取地震波的位移时程，得到入射波；
3、s2、根据所述入射波，计算得到入射p波、反射p波、入射sv波、反射sv波的位移频谱；
4、s3、利用shell定律根据入射p波的入射角计算得到反射波的入射角；
5、s4、根据反射波的入射角计算得到人工粘弹性边界各节点上波的入射时间延迟；
6、s5、根据入射p波
7、s6、根据人工粘弹性边界各节点的位移频谱得到速度频谱，进一步得到应力频谱，并利用快速傅里叶逆变换将人工粘弹性边界各节点的位移频谱、速度频谱、应力频谱转换至时域；
8、s7、根据时域的人工粘弹性边界各节点的位移频谱、速度频谱、应力频谱，得到人工粘弹性边界各节点的等效节点力。
9、进一步地，s2具体为：
10、通过快速傅里叶变换得到入射p波的位移频谱；
11、利用反射波幅值计算的参数矩阵，计算得到反射p波、入射sv波、反射sv波的位移频谱：
12、
13、
14、d1＝4sr-(1-r2)2
15、d2＝4csvr(1-r2)/cp
16、d3＝-4cps(1-r2)/csv
17、d4＝4sr-(1-r2)2
18、其中，ap、bp、asv、bsv分别为入射p波的位移频谱、反射p波的位移频谱、入射sv波的位移频谱、反射sv波的位移频谱，asv为一零向量，s表示p波入射角的余切值，f表示sv波入射角的余切值，csv表示土层中sv波的波速，cp表示土层中p波的波速。
19、进一步地，s3用数学式表示为：
20、
21、其中，θ为入射p波和反射p波的入射角；为反射sv波的入射角，cp表示土层中p波的波速，csv表示土层中sv波的波速。
22、进一步地，s4用数学式表示为：
23、
24、
25、
26、
27、其中，δt1表示入射p波到达人工粘弹性边界上节点的时间延迟，δt2为反射p波到达人工粘弹性边界上节点的时间延迟；δt3为反射sv波到达人工粘弹性边界上节点的时间延迟，δt4表示p波及sv波横向传播过程中的时间延迟；d为土层厚度，(x，y)为人工粘弹性边界上的节点坐标，θ为入射p波和反射p波的入射角；为反射sv波的入射角，cp表示土层中p波的波速。
28、进一步地，s5用数学式表示为：
29、
30、
31、
32、
33、
34、其中，表示入射p波在人工粘弹性边界节点的位移频谱，表示反射p波在人工粘弹性边界节点的位移频谱，表示反射sv波在人工粘弹性边界节点的位移频谱，ap、bp、bsv分别为入射p波的位移频谱、反射p波的位移频谱、反射sv波的位移频谱，θ为入射p波和反射p波的入射角；为反射sv波的入射角，ω表示频率，i为表示虚数，δt1表示入射p波到达人工粘弹性边界上节点的时间延迟，δt2为反射p波到达人工粘弹性边界上节点的时间延迟；δt3为反射sv波到达人工粘弹性边界上节点的时间延迟，δt4表示p波及sv波横向传播过程中的时间延迟；u(x,y,ω)表示入射波及反射波引起的横向位移，w(x,y,ω)表示入射波及反射波引起的纵向位移。
35、进一步地，s6用数学式表示为：
36、
37、
38、
39、
40、
41、b＝1+2iζ
42、其中，表示入射p波在人工粘弹性边界节点的速度频谱，表示反射p波在人工粘弹性边界节点的速度频谱，表示反射sv波在人工粘弹性边界节点的速度频谱，θ为入射p波和反射p波的入射角；为反射sv波的入射角，ω表示频率，i为表示虚数，σx表示人工粘弹性边界上由入射波和反射波所产生的x方向的正应力，σy表示人工粘弹性边界上由入射波和反射波所产生的y方向的正应力，b表示引入阻尼比的系数，λ表示拉梅常数，g表示剪切模量，cp表示土层中p波波速，cs表示土层中sv波波速，ζ为阻尼比。
43、进一步地，s7用数学式表示为：
44、
45、
46、
47、
48、
49、
50、
51、其中，flx(t)为人工粘弹性左边界x方向各节点的等效节点力，t表示时间，fly(t)为人工粘弹性左边界y方向各节点的等效节点力，frx(t)为人工粘弹性右边界x方向各节点的等效节点力，fry(t)为人工粘弹性右边界y方向各节点的等效节点力，fbx(t)为人工粘弹性底边界x方向各节点的等效节点力，fby(t)为人工粘弹性底边界y方向各节点的等效节点力，kn表示弹簧阻尼器法向弹簧刚度，cn表示弹簧阻尼器法向阻尼，u(t)表示地震波x方向位移时程，σx表示人工粘弹性边界上由入射波和反射波所产生的x方向的正应力，an表示等效节点力作用在人工粘弹性边界节点上时的有效影响面积，kt表示弹簧阻尼器切向弹簧刚度，ct表示弹簧阻尼器切向阻尼，τxy表示在入射波及反射波作用下人工粘弹性边界节点处的切应力，w(t)表示地震波y方向位移时程，σy表示人工粘弹性边界上由入射波和反射波所产生的y方向的正应力。
52、本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的斜入射p波的等效节点力计算方法的步骤。
53、本专利技术还提出一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，S2具体为：
3.根据权利要求1所述的一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，S3用数学式表示为：
4.根据权利要求3所述的一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，S4用数学式表示为：
5.根据权利要求4所述的一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，S5用数学式表示为：
6.根据权利要求5所述的一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，S6用数学式表示为：
7.根据权利要求6所述的一种斜入射P波的等效节点力计算方法，其特征在于，S7用数学式表示为：
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述方法的步骤。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计
...【技术特征摘要】
1.一种斜入射p波的等效节点力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种斜入射p波的等效节点力计算方法，其特征在于，s2具体为：
3.根据权利要求1所述的一种斜入射p波的等效节点力计算方法，其特征在于，s3用数学式表示为：
4.根据权利要求3所述的一种斜入射p波的等效节点力计算方法，其特征在于，s4用数学式表示为：
5.根据权利要求4所述的一种斜入射p波的等效节点力计算方法，其特征在于，s5用数学式表示为：
6.根据权利要求5所述的一种斜入射p波的等效节点力计算方...
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