三維水平成層地下介質(zhì)有限元網(wǎng)格劃分研究.pdf

1、隨著我國土木工程的不斷發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，有限元軟件得到了越來越廣泛地應(yīng)用。運(yùn)用有限元軟件分析能夠得出滿足工程精度的近似結(jié)果并替代對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。特別是地震作為一種不可避免的自然現(xiàn)象，近幾年給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的傷害，而運(yùn)用有限元軟件可以分析地震作用下建筑物復(fù)雜的受力情況，起到防震減災(zāi)的作用。目前，國內(nèi)已經(jīng)有很多關(guān)于運(yùn)用有限元軟件分析地震作用下單棟建筑或兩棟建筑之間相

2、互影響的研究，但是對(duì)于一個(gè)區(qū)域內(nèi)地震作用下多棟建筑之間相互影響的研究則很少。本文以研究一個(gè)區(qū)域內(nèi)多棟建筑在地震作用下的相互影響為目的，采用通用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行大區(qū)域三維水平成層地下介質(zhì)的有限元網(wǎng)格劃分研究。在保證計(jì)算精度的前提下使有限元計(jì)算占用的資源和時(shí)間較少，即獲得效率最佳的方案。主要完成了以下工作:
　　 (1)通過對(duì)大量相關(guān)文獻(xiàn)的概括總結(jié)，分析了目前國內(nèi)外開展水平成層場地地震反應(yīng)有限元分析研究的局限性及存在的問題

3、。并且，對(duì)水平成層場地地震反應(yīng)研究方法進(jìn)行了歸納，提出了針對(duì)地震作用下水平成層場地所采用的分析方法以及基本框架思路。
　　 (2)研究了地震作用下水平成層場地的數(shù)值計(jì)算方法和ABAQUS有限元軟件程序中土體單元的本構(gòu)模型，并就水平成層土體的分層方法問題進(jìn)行研究，對(duì)ABAQUS土體有限元建模進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)不同大小比例和類型的有限元網(wǎng)格劃分，對(duì)模型在靜力計(jì)算中獲得精確值的效率問題進(jìn)行了探討。從而得出不同層土體之間接觸處理的合理方法，

4、為進(jìn)一步的計(jì)算分析做準(zhǔn)備。
　　 (3)在結(jié)合文獻(xiàn)中基于ABAQUS有限元分析平臺(tái)中的一維、二維土體的無限元使用方法基礎(chǔ)上，將其拓展到三維無限元，來模擬土體的半無限邊界條件。探索了三維水平成層地下介質(zhì)的地震反應(yīng)仿真方法，并與有限元固定邊界條件進(jìn)行對(duì)比，以及模型不同的網(wǎng)格劃分方法的對(duì)比，確定精度和效率的關(guān)系。進(jìn)而同已有場地地震波反應(yīng)的放大系數(shù)作了對(duì)比，說明本文在ABAQUS軟件中實(shí)現(xiàn)的三維土體動(dòng)力反應(yīng)分析方法具有可行性、合理性。<