应用通用程序计算深覆盖土层地震反应的几个问题-振动与冲击.PDF

振　动　与　冲　击 第３４卷第４期 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４２０１５　  应用通用程序计算深覆盖土层地震反应的几个问题 楼梦麟，邵新刚 （同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海　２０００９２） 　　摘　要：讨论了利用ＡＮＳＹＳ和ＬＳ－ＤＹＮＡ程序进行深覆盖土层地震反应时域计算时所涉及的几个问题。综合前 期研究成果，通过对比通用程序的数值计算结果，分析了数值计算时土层计算范围的选取及单元网格划分、阻尼矩阵的形 成等对计算精度的影响。分析结果表明：在确定深覆盖土层阻尼矩阵的比例系数时，土层基频与地震激励主要特征频率 之间的关系是一个重要影响因素，当前者小于后者，特别是远小于后者时，应基于土层的基频与地震激励的主要特征频率 来形成阻尼矩阵的比例系数；竖向、横向网格尺寸及人工边界的选取会对计算的结果造成显著影响。 关键词：深覆盖土层；地震反应；土层范围；有限元网格；Ｒａｙｌｅｉｇｈ阻尼矩阵 中图分类号：ＴＵ４４９　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１５．０４．０１２ Ｓｅｖｅｒａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒ ｗｉｔｈｄｅｅｐｄｅｐｏｓｉｔｕｓｉｎｇｇｅｎｅｒａｌｓｏｆｔｗａｒｅ ＬＯＵＭｅｎｇｌｉｎ，ＳＨＡＯＸｉｎｇａｎｇ （ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｓｅｖｅｒａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒｗｉｔｈｄｅｅｐｄｅｐｏｓｉｔｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｕｓｉｎｇ ＡＮＳＹＳａｎｄＬＳＤＹＮＡ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｏｍｅｆａｃｔｏｒｓ，ｓｕｃｈａｓ，ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｃｏｐｅｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒ，ｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｍｅｓｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｄａｍｐｉｎｇｍａｔｒｉｘ，ｅｔｃ．ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｐｒｏｇｒａｍｓ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｔｏａｆｆｅｃｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ；ｗｈｅｎｔｈｅｆｏｒｍｅｒｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈｅｌａｔｔｅｒ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｍｕｃｈｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈｅｌａｔｔｅｒ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｉｎｄａｍｐｉｎｇｍａｔｒｉｘｓｈｏｕｌｄｂｅｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｗｏｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ；ｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌａｎｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｇｒｉｄｓｉｚｅｓａｎｄｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｂｏｕｎｄａｒｙｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌｌａｙｅｒｗｉｔｈｄｅｅｐｄｅｐｏｓｉｔ；ｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ；ｓｃｏｐｅｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｓｈ；Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｄａｍｐｉｎｇｍａｔｒｉｘ 　　复杂场地的土层地震反应分析对合理确定上部结