半圓形凸起及地下圓孔對瞬態(tài)P波散射的數(shù)值仿真.pdf

1、在實際工程中，大型地下孔洞結構對地震波的散射不僅對孔洞附近場地的震動有很大影響，甚至會影響到附近地面上的建筑物。所以對此類問題的求解無論是在理論上還是在工程實踐中都有非常重大的意義。半空間地下孔洞對入射平面P波引起的地表位移幅值有較強的影響，本文直接采用有限元方法來研究部分節(jié)點的位移，應力，加速度和受P波影響下圓形孔的動應力集中系數(shù)。有限元法在數(shù)學上是將偏微分方程的初邊值問題劃歸一組常微分方程的初值問題(在空間離散化之后)或一組規(guī)則代數(shù)

2、方程。然后，用NEWMARK直接積分法進行求解，得到各節(jié)點和單元的位移、應力的時程解。一方面，由于從無限域中截取了有限域來模擬無限域，因此引入了人工邊界。另一方面，解決時空離散帶來的不利影響，來減少誤差。 本文利用有限元軟件ANSYS進行模擬計算，研究了半空間界面上含單(雙)圓形孔洞和突起對P波的散射和動應力集中的瞬態(tài)分析問題，給出了節(jié)點的位移和加速度的時程曲線，并給出了圓形孔的動應力集中系數(shù)，討論了地下孔洞隨孔徑大小，以及與地