摘要：高阶双渐近时域透射边界能够同时模拟行波和快衰波的传播,并且能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有优良的收敛性能和计算效率.本文将动水压力波高阶双渐近透射边界直接嵌入到近场有限元方程中,建立了大坝-库水动力相互作用的直接耦合分析模型.该模型的整体控制方程保留了近场有限元方程系数矩阵对称稀疏的优势,可以方便地利用现有的通用有限元求解器求解.基于有限元开源软件框架体系OpenSees(Open System for Earthquake Engineering Simulation),编程实现了直接耦合分析模型,并将其应用于二维重力坝、三维拱坝与库水动力相互作用分析.数值算例表明,该直接耦合分析模型具有很高的精度和计算效率.

摘要：传统的人工边界是在声波或弹性波分解为内行和外行分量的基础上设计的.对于较复杂的介质模型(如粘弹介质、弹塑介质、塑性介质模型等),地震波不能简单地分解为各自满足其运动方程的纵波、横波等成分,且地震波在传播过程中还有衰减现象,因此传统的人工边界已不能有效地用于非弹性的较复杂介质的波场模拟.本文提出了一种适合于更一般的地震模型的波场计算的透射边界条件,并以粘弹介质的一个较简单的二维几何模型为例,通过有限元数值求解这种透射边界和刚性边界下粘弹波的激发和传播,得到地面合成地震记录,证明了这种透射边界用于较复杂介质波场计算是可行的.

摘要：现代抗震设计研究中 ,为了考虑土—结构体系的相互作用 ,可在计算模型中引入透射边界。常用的是由阻尼器构成的标准的透射边界 ,在此基础上提出了改进的透射边界。在土—结构体系的相互作用中 。

摘要：基于比例边界有限单元法和连分式渐近展开构建的层状地基高阶双渐近透射边界具有全频范围内快速收敛的高阶精度和很高的计算效率,将高阶双渐近透射边界与近场有限元方程相结合,并将隧洞内水体视为理想声学流体以考虑动水压力作用,进行了输水隧洞-层状地基-动水系统的地震响应分析。数值算例分析结果表明:在地震作用下隧洞内壁的附加动水压力数值较大,其影响不容忽略,考虑动水压力后,隧洞结构的加速度和位移响应略微有所增大,表明动水压力对结构的加速度和位移响应影响较为有限;第一主应力和第三主应力数值有较大幅度增加,隧洞内衬混凝土损伤数值和损伤开裂区域较无内水工况对应的数值大。因此,在输水隧洞的地震响应分析和抗震设计中,十分有必要考虑附加动水压力的影响。

摘要：采用基于透射边界的有限元—有限差分计算方法,以凸起地形为研究对象,利用地形对地震动峰值加速度以及不同控制周期点反应谱的放大倍数描述地形效应。首先研究输入地震动类型、输入地震波波型、(SV、SH)、入射角度、地形几何参数(宽度、高度、坡角等)、介质阻尼、相邻地形相互动力作用等不同因素对地形效应的影响。由于地形坡度是影响地形放大效应的重要参数,而且,在数字化地形数据(DEM)中,地形的坡度也是最容易获取的几何参数。因此,选择地形坡度作为地形对地震动反应谱放大效应经验预测模型的参数。在坡度固定的条件下,考虑上述不同因素均对最终所得预测模型的不确定性影响,最终采用分位数的方式给出相应于不同地震动参数的地形放大倍数经验预测模型,并利用实际观测数据对该模型的计算结果进行校验。最后,利用该模型,基于数字化地形数据(DEM)给出南北地震带不同地点对应不同地震动参数的地形放大倍数,以期为工程抗震设计提供参考并为特大地震风险评估工作中合理地考虑地形效应提供依据。

摘要：核岛场地动力特性对核电站结构的地震响应有重要影响。输入波动场构成了结构-地基动力相互作用分析的完整的地震动输入条件,核岛近区域的复杂场地改变了输入波动场的动力特性。本文从工程抗震角度,以现有大型通用有限元软件ANSYS为基础,进行二次开发,建立全三维(3D)地基模型,并引入人工透射边界条件,模拟地基的辐射效应。采用传递函数的分析方法,输入位移脉冲函数,输出关注位置的位移响应。本文探讨了核电场地近区域存在水平软弱层、夹杂体以及开挖场地的输入波动场的动力特性。结果显示水平软弱层具有明显的放大低频、过滤高频的作用;夹杂体的位置和开挖深度对输入波动场的动力特性也有不同程度的改变。本文方法可为核电厂工程结构的抗震设计提供一定的技术依据。