考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，基于无限元边界和子结构波动输入方法，针对层状地基构建了一种精细化的波动输入法，该方法可以避免在分层土体边界节点施加弹簧和阻尼单元，解决了分层边界处弹簧刚度和阻尼不易确定的难题，简化了分层地基地震动输入流程。同时在考虑土体非线性时，实现了对土体各深度位置材料参数的迭代更新，能够反映实际土体参数的空间分布特征，计算速度快且具有较高的精度，便于在分层土体‑结构的动力响应分析中推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑结构抗震，尤其涉及考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法。

技术介绍

1、近年来，随着城市化进程的加快，建筑结构抗震问题也成为研究的热点，求解地下或地上结构的动力响应时，动力时程计算方法被认为是最能够反映结构真实响应的有效方法。在地震动输入方面，目前，在大多数研究中，通常采用振动法模拟地震动输入，即在模型两侧采用等位移边界，从模型底部输入地震波，通过增加模型基础的范围来减弱边界效应的影响，振动法尽管计算简单，但仅适用于刚性基岩。

2、为此，有学者提出了一种适用于应力型人工边界的波动输入方法。该方法概念清晰，模拟精度高，且能够适用于各类基岩条件，相较于振动输入法，在结构-土体动力相互作用的分析中，计算结果更加可靠。但是，在应用波动输入法对结构-土体的动力相互作用问题求解时，需要先从无限域地基中截取有限近域地基进行模拟，对截断地基边界进行处理以消除散射波对近域地基的影响。

3、而在实际工程中，地基土体还呈现出复杂的层状分布，使用波动输入法对结构-土体的动力相互作用问题求解时除了要考虑层状地基中不同土层散射波的吸收和弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，其特征在于： S1步中所述模型外侧采用扫琼方式建立无限元边界区域；无限元边界区域内单元类型包括二维无限单元或三维无限单元；所述二维无限单元类型为CINPE4，所述三维无限单元为CIN3D8。

3.根据权利要求1所述的一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，其特征在于：S4步具体包括，将S3步中的最大动剪应变换算为归一化剪应变，然后代入S2步中剪应变与动剪切模量比、阻尼比关系曲线，通过插值法得到不同深度位置土体的等...

【技术特征摘要】

1.一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，其特征在于： s1步中所述模型外侧采用扫琼方式建立无限元边界区域；无限元边界区域内单元类型包括二维无限单元或三维无限单元；所述二维无限单元类型为cinpe4，所述三维无限单元为cin3d8。

3.根据权利要求1所述的一种考虑层状土体非线性的精细化地震动输入方法，其特征在于：s4步具体包括，将s3步中的最大动剪应变换算为归一化剪应变，然后代入s2步中剪应变与动剪切模量比、阻尼比关系曲线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟亚飞，景来红，宋志宇，刘云，白正雄，金俊超，孙立群，徐卫卫，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：